金属基体复合材料.ppt

第六章金属基体复合材料,目标与要求,掌握常见的金属基体性能掌握金属基复合材料基体的选择原则掌握金属复合材料的性能掌握金属复合材料的制备方法掌握铝基复合材料的性能、制备了解铝基复合材料应用,随着现代科学技术的飞速发展，人们对材科的要求越来越高。在结构材料方面，不但要求强度高，还要求其重量要轻，尤其是在航空航天领域。金属基复合材料正是为了满足上述要求而诞生的。,金属基复合材料相对于传统金属材料，具有较高的比强度与比刚度；与树脂基复合材料相比，具有优良的导电性与耐热性；与陶瓷基材料相比，具有高韧性和高冲击性能。从复合材料的使用温度和比强度考虑，聚合物基复合材料在室温附近具有优势，Al和Ti基等金属基复合材料在中温区域、金属间化合物材料在高温领域，而陶瓷基复合材料在更高温度具有优势。,金属基复合材料中，最早源于1963美国国家航空和宇宙航行局成功研制出钨丝增强铜基复合材料，之后又有SiC/Al、Al2O3/Al复合材料的报道研究。1982年日本丰田公司率先报道Al2O3SiO2/Al复合材料在汽车发动机活塞上应用，开创了金属基复合材料在民用产品的先例。近年来，功能金属基复合材料和纳米金属基复合材料成为了复合材料的研究热点。,6.1、常见的金属基体性能,1、铝和铝合金 铝 面心立方点阵。第三周期第三主族元素，原子序数为13，原子核最外层电子有3个。密度2.72g/cm3，熔点660，导热和导电性能极好，化学性质活泼，但在大气中具有很好的抗腐蚀性（酸碱除外）。具有很高的塑性核较低的强度，加工性能好。在实际使用中，纯铝中常加入锌、铜、镁、锰等元素形成合金。铝合金密度2.52.88g/cm3，熔点降低，与掺如合金元素有关，都低于纯铝。,2、镁和镁合金镁密度1.74g/cm3，熔点650。镁的低温塑性较低。镁的强度和模量都较低，但比模量和比强度高。镁的化学性能活泼，在室温可以与大气中氧发生作用生成氧化镁薄膜，抗腐蚀能力差。但在氢氟酸水溶液中和碱类以及石油产品中具有较高的抗腐蚀能力。,目前常用的镁合金主要包括Mg-Mn，Mg-Al-Zn，Mg-Cr等耐热合金，可作为连续或不连续纤维复合材料的基体。,主要是以合金的形式被广泛的应用。例如，用于航天飞机、人造卫星、空间站、汽车发动机零件、刹车盘等，并已形成工业规模生产。,铝、镁基复合材料用于450 以下，属于低温复合材料,镁和镁合金基体复合材料,钛 密度4.4 g/cm3，有两种晶形，-钛：六方密堆积，低于885时稳定；-钛：体心立方，高于885时稳定，熔点1678。,3、钛及钛合金,导热性好，热膨胀系数小。塑性好，延伸率可达5070。力学性能明显高于铝和镁。化学性能活泼，易与氧、氢、氮、碳发生化学反应形成稳定的化合物，极难提炼。在海水中具有极高的抗腐蚀性。在室温下对不同浓度的酸、碱的抗腐蚀性，但是不耐氢氟酸,通过添加不同的合金元素，可以改变钛同素异形体的转变温度。添加铝、氧、氮、碳等元素，可以扩大相区，称为稳定剂。添加钼、钒、铌、钽等元素，可以扩大相区，所以称为稳定剂,钛合金,4、镍及镍合金,密度8.9 g/cm3，熔点1455。有铁磁性和延展性，导电和导热性能好，力学性能明显好于铝和镁。常温下，在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，耐碱、盐溶液。用来制造不锈钢和其他抗腐蚀合金，也作加氢催化剂和用于陶瓷制品等。,加入钨、钼、钴、铬、铌等合金元素，使用温度可达6501000，具有较高的强度、良好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力，用于制造燃气涡轮发动机的燃烧室等。用钨丝、钍钨丝增强镍基合金还可以大幅度提高高温性能。,5、铜及铜合金,密度8.94g/cm3，熔点1080。导电导热性好。铜的塑性好，强度和弹性模量不高，热膨胀系数大，容易铸造和加工。,铜在复合材料中的主要用途是作为铌基超导体的基体材料。,6、金属间化合物,通常是一些高温合金（如硅化物、铝化物、铍化物等），使用温度可达1600决定金属间化合物相结构的主要因素有电负性、尺寸因素和电子浓度等 使用温度界于高温合金和高温结构陶瓷之间。根据其组成，A、B两元之间可形成AB、A2B、A3B、A5B3、A7B6等化合物；根据组成元素，可分为铝化物、硅化物和铍化物。密度小、弹性模量高，但室温脆性是致命弱点,Ti-Al 系金属间化合物,低密度、高强度、高刚度、良好的高温性能、抗蠕变和抗氧化性能。Ti-Al系金属间化合物一般分 2-Ti3Al和-TiAl两类。,但目前实用化的主要障碍有：1)难以热压加工；2)严重的室温脆性。,二、金属基体材料的选择原则 基体材料成分的正确选择，对能否充分组合和发挥基体金属和增强物的性能特点，获得预期的优异综合性能满足使用要求十分重要。所以，在选择基体金属时应考虑以下几方面：,1、根据金属基复合材料的使用要求使用性能要求是选择金属基体材料最重要的依据。在航天、航空技术中，要求高比强度和比模量以及尺寸稳定性，宜选用密度小的轻金属合金（如镁合金和铝合金）作为基体，与高强度、高模量的石墨纤维、硼纤维等组成复合材料。高性能发动机则要求复合材料有高比强度和比模量，耐高温性能。此时应选择钛合金、镍合金以及金属间化合物作为基体材料。,在汽车发动机中要求其零件耐热、耐磨、导热、高温强度等，同时成本低廉，适合于批量生产，选用铝合金作基体材料与陶瓷颗粒、短纤维组成颗粒（短纤维）/铝基复合材料。工业集成电路需要高导热、低膨胀的金属基复合材料作为散热元件和基板。因此，选用具有高导热率的银、铜、铝等金属为基体与高导热性、低热膨胀的超高模量石墨纤维、金刚石纤维、碳化硅颗粒复合成具有低热膨胀系数和高导热率、高比强度、高比模量等性能的金属基复合材料。,2、根据金属基复合材料组成特点选用不同类型的增强材料如连续纤维、短纤维或晶须，对基体材料的选择有较大影响。在连续纤维增强的复合材料中，基体的主要作用应是以充分发挥增强纤维的性能为主，基体本身应与纤维有良好的相容性和塑性，而并不要求基体本身有很高的强度。选用纯铝或含有少量合金元素的铝合金作为基体,对于非连续增强（颗粒、晶须、短纤维）金属基复合材料，基体的强度对复合材料具有决定性的影响，因此，要选用较高强度的合金来作为基体。一般选用高强度铝合金（如A365，6061，7075）为基体,3、基体金属与增强物的相容性化学相容性 首先，由于金属基复合材料需要在高温下成型，制备过程高温状态下的纤维与金属之间很容易发生化学反应，在界面形成脆性的反应层。反应层达到一定厚度后，材料受力时将会因界面层的断裂伸长小而产生裂纹，并向周围纤维扩展，容易引起纤维断裂，导致复合材料整体破坏。选用基体合金成分时充分考虑，尽可能选择既有利于金属与增强物浸润复合，又有利于形成合适稳定的界面合金元素。,物理相容性中最重要的是要求纤维和基体的热膨胀系数匹配。如基体的韧性较强、热膨胀系数也较大，复合后容易产生拉伸残余应力，而纤维多为脆性材料，复合后容易产生压缩残余应力。在选择金属基复合材料的组分材料时，为避免过高的残余应力，要求增强纤维与基体的热膨胀系数不要相差很大。,基体和增强体的热膨胀系数,选择基体材料时，应充分注意与增强物的相容性（特别是化学相容性），并尽可能在复合材料成型过程中抑制界面反应。例如：对增强纤维进行表面处理；在金属基体中添加其他成分；选择适宜的成型方法；缩短材料在高温下的停留时间等。,6.2 金属基体复合材料,金属基复合材料是以金属为基体，以高强度的第二相为增强体而制得的复合材料。因此，对这种材料的分类既可按基体来进行、也可按增强体来进行。,一、金属基体复合材料分类（1）,1、按照基体材料分：(1)铝基复合材料(2)镁基复合材料(3)钛基复合材料(4)镍基复合树树(5)铜基复合材料,2、按照增强材料分：(1)颗粒增强复合材料(2)层状复合材料(3)纤维增强复合材料,金属基体复合材料分类（2）,按照用途分：结构复合材料功能复合材料,按照使用温度：低温复合材料（1000）,1）铝基复合材料,金属基复合材料中应用得最广的一种。具有密度小、塑性和韧性良好，易加工性、工程可靠性及价格低廉等优点，为其在工程上应用创造了有利的条件。与纯铝相比，铝合金具有更好的综合性能。选择何种铝合金做基体，则根据实际中对复合材料的性能需要来决定,1、按照基体材料分,2）钛基复合材料,比任何其它的结构材料具有更高的比强度。在中温时比铝合金能更好地保持其强度。钛基复合材料中最常用的增强体是硼纤维，是由于钛与硼的热膨胀系数比较接近。,3）镍基复合材料,以镍及镍合金为基体这种复合材料主要是用于制造高温下工作的零部件。,但目前由于制造工艺及可靠性等问题尚未解决，所以还未能取得满意的结果。,在低温（1000）复合材料，主要有镍基、铁基、钼基和金属间化合物为基体的复合材料，目前比较成熟的是镍基复合材料,1）颗粒增强复合材料,不包括弥散颗粒体积分数很低的弥散强化金属，其颗粒直径和颗粒间距一般大于1m，体积超过20、甚至达到90%。这种材料中，基体材料是传递载荷的，增强材料是主要的承载相。,颗粒复合材料的强度取决于颗粒的直径、间距和体积比，但基体的性质也很重要,2、按照增强材料分,2）短纤维、晶须增强金属复合材料,短纤维和晶须的增强效果介于颗粒和连续纤维之间，晶须的增强效果强于短纤维。但晶须制备工艺难度也较短纤维大，成本高。短纤维、晶须增强体在基体中随机分布时，复合材料表现出各向同性。短纤维、晶须增强复合材料可以通过热挤压工艺在金属基体中定向排布，提高某一方向上的强度。短纤维增强金属基复合材料研究中，基体多采用Al、Mg合金，纤维以碳纤维、碳化硅纤维、Al2O3纤维和硅酸铝纤维为主。短纤维的加入使复合材料的强度明显增加，并且随短纤维含量的增加而增加，但延展性逐渐下降。,3）长纤维增强复合材料,长纤维增强的金属基复合材料中基体起粘结成形及力的传递作用，而纤维是主要受力单元 增强方式可以是单向纤维，二维织物和三维织物常用的纤维有C纤维、B纤维、SiC纤维等 将纤维和基体金属组成预制带或预制线，然后按要求裁剪、层合制成预制体，再通过一定工艺形成复合材料。,当韧性金属基体用高强度脆性纤维增强时，基体的屈服和塑性流动是复合材料性能的主要特征，但纤维对复合材料弹性模量的增强具有相当大的作用,4）片状复合材料,增强材料是片状的，基体主要是韧性和成型较好的金属,片状复合材料的强度和大尺寸增强物的性能比较接近，在增强平面的各个方向上，薄片增强物对强度和模量都有增强效果薄片增强相的强度不如纤维增强相高，因此片状复合材料的强度受到限制,二、金属基体复合材料特点,高比强度、比模量 导热、导电性好 热膨胀系数小、尺寸稳定性好 良好的高温性能 良好的耐磨性 良好的断裂韧性和抗疲劳性能 不吸潮、不老化、气密性能好容易在高温下发生界面反应,作业,常见的金属基体有哪些？都有什么样的性能特点？制备金属基体复合材料时，基体材料选择原则是什么？金属基体复合材料的特点是什么？都有哪些分类？,6.3 金属基体复合材料的制备工艺,金属基复合材料由于加工温度高、制备工艺复杂、界面反应控制困难，在制备过程中要注意的关键：1）成型温度高 合金基体与增强体容易发生不利的化学反应 2）合金基体与增强体的浸润性 绝大多数合金基体对增强体浸润性较差 3）增强体在基体中的分布 对增强体进行表面处理，增加润湿性，或采用适当的加压工艺，提高增强体的分散性。,常用的金属基复合材料制备工艺,碳纤维,硼纤维,SiC纤维,氧化铝纤维,铝合金 固态、液态法,镁合金 固态、液态法,钛合金 固态法,高温合金 固态法,金属间化合物 固态法,连续增强相金属基复合材料的制备工艺,不连续增强相金属基复合材料的制备工艺,颗粒,晶须,短纤维,铝合金 固态、液态、原位生长、喷射成型法,镁合金 液态法,钛合金 固态、液态法、原位生长法,高温合金 原位生长法金属间化合物 粉末冶金、原位生长法,1、固态法,基体材料处在固态下制造复合材料的方法。整个过程中，温度控制在基体合金的液相线与固态线之间，尽量避免基体与增强体之间的界面反应。包括热压扩散结合、模压、粉末冶金法等。基体与增强体反应不严重。主要分为热压扩散结合法和粉末冶金法。,1）粉末（冶金）法,制备金属基复合材料、尤其是非连续纤维增强复合材料的主要工艺。广泛用于短纤维、颗粒或晶须增强的各种金属基复合材料。某种情况下也用于连续纤维增强.具体步骤是：金属粉或合金粉与增强体均匀混合复合坯料固化成锭块（挤压、轧制、锻造等）型材 固化工艺：扩散、热等静压、粉末热挤压、烧结和反应烧结、注模成型等,粉末冶金法制备非连续增强相基复合材料流程图,粉末（冶金）法制备金属基复合材料,2）扩散结合,制造连续纤维增强金属基复合材料的传统工艺方法 在一定的温度和压力下，把表面新鲜清洁的相同或不相同的金属，通过表面原子的互相扩散而连接在一起。扩散结合工艺中，增强纤维与基体的结合分为三个步骤：1）粘结表面之间的最初接触，由于加热和加压使表面发生变形、移动、表面膜破坏；2）随时间的变化发生界面扩散、渗透，接触面形成粘结状态；3）扩散界面最终消失，粘结过程结束。,扩散结合工艺过程通常是将纤维与金属基体（金属箔）制成复合材料与制片，然后将复合材料或制片按设计要求切割成型，叠层排布后放入模具内，加压加热成型，冷却后脱模。温度、时间、压力、保温时间和气氛是热压扩散法制备工艺方法的主要参数。金属基复合材料的早期生产大量采用扩散结合工艺 该工艺限于制备形状简单的板材、某些型材和叶片,真空热压扩散结合工艺流程示,2、液态金属法,亦称为熔铸法，其中包括压铸、半固态复合铸造、液态渗透以及搅拌法和无压渗透法等。液态法是目前制备颗粒、晶须和短纤维增强金属基复合材料的主要工艺方法。液态法主要特点是金属基体在制备复合材料时均处于液态。工艺及设备相对简便易行，制备成本较低，发展较快,1)挤压铸造挤压铸造成型是指在压力作用下将液态或半液态金属基复合材料或金属以一定速度充填压铸模型腔或增强材料预制体的孔隙中，在压力下快速凝固成型而制备金属基复合材料的工艺方法。该工艺中，影响金属基复合材料性能的工艺因素主要有四个：熔融金属的温度、模具预热温度使用的最大压力、加压速度。,对于铝基复合材料，熔融金属温度一般为700800，预制件和模具预热温度一般可控制在500800，并可相互补偿。在采用预制增强材料块时，为了获得无孔隙的复合材料，一般压力不低于50MPa，加压速度以使预制件不变形为宜，一般为13cm/s。,采用挤压铸造法生产的铝基复合材料的零部件，其组织细化、无气孔，可以获得比一般金属模铸件性能优良的压铸件。与其他金属基复合材料制备方法相比，挤压铸造工艺设备简单，成本低，材料的质量高且稳定，易于工业化生产。很大程度上受零件形状尺寸和设备条件的限制，主要应用与制备形状简单而性能要求高的复合铸件。,2）真空吸铸成型法,在铸型内形成一定的负压，金属液体自下而上吸入型腔预制体空隙中并凝固。浇铸真空度为0.060.08Mpa 采用真空吸铸可提高复合材料的可铸性，满足航空航天产品复杂薄壁零件成型要求，并减少金属流动充型过程形成的气孔夹杂缺陷。,3）真空压力浸渍法,在真空和惰性气体的共同作用下，使熔融金属渗入预制件。它综合了真空吸铸和压力铸造的特点，经过不断的改进，发展成为能够控制熔体温度、预制件温度、冷却速率、压力等工艺参数的复合材料制备方法。可制造连续纤维、短纤维、晶须、颗粒以及混杂增强体的金属基复合材料，可以制造形状复杂、尺寸精确的复合材料；制品组织致密、无气孔、缩孔等缺陷。,4）共喷沉积,将基体金属液体，在压力作用下通过喷咀送入雾化器，在高速惰性气体射流的作用下，液态金属被分散为细小的液滴，形成所谓“雾化锥”；然后一个或多个喷咀向“雾化锥”喷射入增强颗粒，使之与金属雾化液滴一齐在基板（收集器）上沉积，并快速凝固形成颗粒增强金属基复合材料。一般细颗粒与熔体共喷射效果较好,共喷沉积工艺的优点：高致密度，可达到理论的95-98%。快速凝固，冷却速度达103-106K/秒，金属晶粒和组织细化，成分均匀，很少或没有界面反应；具有通用性和产品多样性。工艺流程短，工序简单，效率高，有利于工业化生产。铝基复合材料单坯可达250公斤。,5）半固态铸造成型,将金属熔体的温度控制在液相线与固相线之间，通过搅拌使部分树枝状结晶体破碎成固相颗粒，使基体材料仍保持一定的流动性。将颗粒加入处于半固态的金属基体中，通过搅拌使颗粒在金属基体中均匀分布，并取得良好的界面结合，然后浇注成型或将半固态复合材料注入模具中进行压铸成型。强烈搅拌将气体或表面金属氧化物卷入金属熔体中，所以最好有惰性气氛或氮气保护。,3、自生成法,在复合材料制造过程中，增强材料在基体中生成和生长的方法称作原位自生成法。基体与增强材料间的相容性好，界面干净，结合牢固。特别当增强材料与基体之间有共格或半共格关系时，能非常有效地传递应力；而且，界面上不生成有害的反应产物 有三种方法：1）共晶合金定向凝固法；2）直接金属氧化法（DIMOXTM）3）自蔓延合成法,6.3 铝基复合材料,一、颗粒（晶须）增强铝合金复合材料二、纤维增强铝基复合材料,金属基复合材料中应用得最广的一种。铝具有良好的塑性和韧性，易加工、工程可靠性及价格低廉等优点，为其在工程上应用创造了有利的条件。,一、颗粒（晶须）增强铝基复合材料,颗粒增强铝基体复合材料比强度、比模量高，耐磨性好，热膨胀系数可根据需要调整等性能，还可以采取传统的金属成型加工工艺，如热压、挤压、轧制、旋压以及精密铸造等。,目前使用的主要有SiC、Al2O3颗粒(晶须)增强材料。增强体的存在，影响基体的形变和再结晶过程，也影响时效析出行为。增强材料的加入，明显的提高基体材料的耐磨性，但材料的韧性和塑性降低,20%SiC颗粒增强Al356基复合材料室温力学性能,SiC颗粒增强Al复合材料的耐磨性能,SiC颗粒的加入也同样对铝合金的蠕变与疲劳产生影响,相同条件下,颗粒增强铝基复合材料要比铝合金的蠕变强度更高。在疲劳过程中,颗粒的断裂、界面分离等都需要能量,因而可以延缓疲劳裂纹的扩展速率,从而提高复合材料的疲劳性能。可时效强化的铝合金，如Al-Mg-Si、Al-Si、Al-Cu-Mg等时效处理可使碳化硅晶须增强铝复合材料的强度提高3050%，,氧化铝短纤维增强的铝基体复合材料的室温强度并不比铝合金基体的高，但在较高温度范围内，其强度明显优于基体合金。室温和高温下的弹性模量都有很大的提高。耐磨性改善，导热性良好，热膨胀系数下降。氧化铝颗粒增强的铝基复合材料具有密度低、高比模量、韧性好的特点。以体积分数20%的氧化铝颗粒增强6061铝合金复合材料可以用来制备汽车驱动轴，使轴杆的最高转速提高约14%。,短纤维增强铝基复合材料,主要有氧化铝纤维和硅酸铝纤维。氧化铝短纤维和硅酸铝短纤维增强的铝基复合材料的室温拉伸弹性模量并不必基体合金高，但高温强度高于基体材料,氧化铝短纤维增强铝基复合材料性能,硅酸铝短纤维增强6061铝基复合材料性能,二、纤维增强铝基复合材料,Bf/Al复合材料 Cf/Al复合材料 SiCf/Al复合材料,具有制备工艺简单、原材料来源丰富、生产率高，成本低等优点。,Bf/Al复合材料,硼铝复合材料具有高导电性和导热性、塑性和韧性、耐磨性、可涂复性、连接性、成型性和可热处理性及不可燃性。力学性能明显强于基体材料，在高温时复合材料的优良性能更加明显。界面存在残余应力在硼纤维表面进行涂层SiC、B4C和BN，防止硼与铝的界面反应,硼/铝复合材料的室温拉伸性能,硼/铝复合材料的纵拉伸强度与温度的关系（基体为1100，纤维体积分数为40）,Cf/Al复合材料,碳纤维密度小，力学性能好。是目前中高性能纤维增强中最便宜的一种。不同来源的碳纤维对复合材料影响也很大,碳（石墨）纤维在高温下容易与Al发生反应，容易出现低应力破坏现象，因此需要对碳纤维进行表面处理，如镀铜、镀铬或陶瓷涂层SiC、TiB,经过石墨化处理的碳纤维与铝基体发生化学反应温度比碳纤维高。其力学性能可达到理论值的7894%，而碳纤维只有28%。为了减少化学反应，石墨纤维表面可涂SiC、TiN。涂铬增加与铝的润湿性。石墨纤维增强铝基复合材料还具有自润滑性能,液态浸渍法制备碳纤维增强铝合金拉伸强度,SiCf/Al复合材料,碳化硅纤维力学性能好，高温下耐氧化性能好。有芯碳纤维表面游离态碳少，含氧量低，不易与铝发生反应。与铝的相容性好。SiCf/Al复合材料具有抗拉强度高、抗弯强度高和优异的耐磨性。,Al2O3/Al复合材料具有少量锂的铝锂合金可以抑制界面反应和改善对氧化铝的润湿性。氧化铝纤维增强铝基体复合材料在450范围内仍保持很高的稳定性。,铝基复合材料应用,价格昂贵，多用于航天飞机、人造卫星、空间站等的结构材料,硼纤维增强铝复合材料是实际应用最早的金属基复合材料，可用作飞机起落支架，热膨胀系数与半导体芯片非常接近，用作多层半导体芯片的支座的散热冷却板，中子的屏蔽材料，用来制造核废料的运输容器核存储容器，喷气发动机风扇叶片,碳（石墨）纤维铝复合材料，具有高的比强度和比刚度，导电、导热性能好、热膨胀系数小。用这种材料可以制成卫星抛物面天线骨架，在较大温度范围内保持尺寸稳定性。还可以用在卫星上的导波管，轴向刚度高、导热导电性好，质量轻。用在飞机上，可以减轻飞机的重量。还可以用在网球拍上,碳化硅纤维铝复合材料 飞机、导弹、发动机的高性能部件，如导弹弹体及垂直尾翼。氧化铝纤维铝复合材料 柴油发动机的活塞,非连续性纤维增强铝复合材料,主要有碳化硅晶须、颗粒，氧化铝短纤维以及硅酸铝纤维增强复合材料。,碳化硅晶须增强铝复合材料用于制造导电平衡翼和制导元件、航天器结构部件和发动机部件、轻型坦克履带，汽车零件如活塞、连杆、汽缸、推杆等。碳化硅颗粒增强铝复合材料用来制造卫星和航天用结构材料，如卫星支架、结构连接件，导弹翼、制导元件，飞机零部件如起落支撑件，汽车零件如驱动轴、刹车盘、发动机缸套、衬套和活塞、连杆等。氧化铝短纤维和硅酸铝短纤维增强铝复合材料目前用于汽车发动机零件。,汽车发动机缸体与缸盖，要求高强度、优良的热疲劳性能、轻量化，全铝发动机、铝镁合金发动机。,作业,金属基体复合材料都有哪些制备方式，都适合什么增强体的复合材料？为什么铝基体是最常用的金属基体？铝基复合材料都有哪些种类？常见的增强体有哪些？石墨纤维和碳纤维增强的铝基复合材料，界面都有什么特点？性能有什么差别？,