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序論：在您撰寫金屬基復合材料時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
復合材料不僅具備了高性能、耐高溫等優點，而且由于其結構具有可設計性、長壽命與減重等特征，因而在航空航天領域之中的應用變得愈來愈廣泛。復合材料是如今復材零件使用中周期偏長、成本偏高，而且風險也相當大的一道工序。在我國創建復合材料的產業鏈過程中尚具有比較大的問題。有關配套加工技術還不夠成熟，因而在復合材料加工上的技術研究上投入的人、財、物力也具有不足之處，與西方國家先進的材料加工技術研究比較起來尚有比較大的距離。正是由于復合材料加工技術尤其是金屬基復合材料加工技術在諸多方面得到了非常多的運用，所以加大材料加工技術的探究，顯得極為重要。
一、復合材料加工技術概述
復合材料是一種多相材料。這里所說的多相，主要是指具有兩種或以上的化學性能的相關材料。復合材料則是把多相材料通過諸多加工方法進行加工而合成。復合材料具有的兩相分別為增強相與基體相。復合材料主要存在兩種加工技術，也就是常規加工方法與特種加工方法。常規加工法和金屬加工法是一樣的，加工手段相對較為簡單，而工藝也比較成熟。但是，一旦加工復雜工件之時就會對刀具造成極大的磨損，其加工的質量不夠好，且在加工中形成的粉末極易對人體造成極大的影響。后者相對來說比較容易加以監控，而在加工的過程中，切削刀具和被加工的工件接觸量非常小以至于為零，這就十分有利于自動化加工。然而，由于復合材料所具有的復雜性，導致特種加工之運用也會遭受限制，因此，一般來說，常規性加工的運用比較多。
二、金屬基復合材料加工技術分析
所謂金屬基復合材料，主要是指以金屬及合金為基礎，使用陶瓷顆粒和纖維等為強化材料復合起來的一種高質量的材料。因為這類材料具備了強度比較高、耐熱與耐磨、穩定性高等良好的性能，從而讓這類材料已經成為諸多實踐領域之中最具有吸引力的一類材料。該材料大量運用在航空和軍事等諸多領域。在金屬基復合材料的生產過程之中，為切實降低材料的生產成本與提升性能，通常是先把該材料制作為鑄錠與初級板材之后，再通過二次加工成形以制做出能夠直接運用的零件等。由于精密加工技術的不斷發展，對精密化、潔凈化、精度較高的材料需求量不斷增加，精準化與高韌度的金屬基復合材料市場份額變得愈來愈大。所以，對這種復合材料的加工技術進行深入研究，對于推動機械加工技術的推廣運用具備了十分突出的實際意義。
三、金屬基復合材料加工的具體技術手段
一是切削加工技術手段。金屬基復合材料加工技術是一種常用的技術手段。通過認識與把握材料切削加工的常見規律，準確選擇刀具與切削的用量，這樣一來才能確保加工質量以及相當高的成效。使用硬質合金以及高速鋼等為主要的切削刀具，探究了碳化硅顆粒提高鋁基復合材料之中的碳化硅含量和尺寸等參數對于切削加工性能所造成的影響。有研究證明碳化硅的顆粒尺寸一旦愈大、含量愈多，刀具所產生的磨損度也更加快。碳化硅的顆粒一旦比較粗大，其加工工件的外表也就會相當粗糙，而且隨著顆粒含量持續增加而不斷增加，復合材料對于刀具造成的磨損也會越大。使用聚晶金剛石刀具，可以對顆粒增強對復合材料的制備性能進行深入研究。在達到某種切削速度之時，材料對于刀具所造成的損耗是最小的，而且工件外表的粗糙度比較好。在運用常見加工設備之時，側重于刀具結構的改進與創新，這是提升工作效率的更具有可行性的方式。
二是線切割加工技術手段。傳統意義上的刀具只適合于加工體粒徑比較小而且含量比較少的那些復合材料。當體粒徑不斷增加而且含量不斷增多之后，高速鋼與硬質合金等普通刀具的磨損相當快，即便于選擇了高硬度刀具加以切削，其使用壽命也難以讓使用者滿意。因為這一情況，把特種加工法運用到此類材料之中就非常有必要。當前運用電火花線來切割加工顆粒以強化復合材料的研究已經有了大量的報道，而切割的速度以及切割之后的外表粗糙度則是十分重要的加工參數。通過探究電參數對于電火花線進行切割加工，可以對復合材料切割快慢以及外表粗糙度造成一定的影響。使用掃描電鏡來分析復合材料線所切割的加工外表的樣貌。脈沖的間隔對于外表粗糙度的影響并不是很大，在其達到了某種程度之時，表面上的粗糙度往往不會受到影響。通過選擇比較大的峰值電流以及比較短的脈沖寬度，可以對復合材料實施比較理想的電火花線進行切割和加工。這類材料的線切割加工必須要科學地選擇電加工的參數，電極間的電壓一定要高出間隙以擊穿電壓，合理地確定電極與工件彼此間所具有的距離，合理地選擇電介液絕緣力而且對間隙污染實施合理評估與清除。
三是磨削加工手段。對金屬基復合材料實施磨削加工，主要是指運用磨具所具有的切削力，除了工件外表的那些多余層，可以讓工件的外表質量能夠達到預定要求的一些加工手段。如今，經常見到的金屬基復合材料磨削加工手段主要包括了外圓磨削、內圓磨削以及成形面磨削等。這類材料所具有的磨削特點受到了增強相以及其所用的砂輪類型造成的影響，提高材料所具有的磨削方式，而軟性金屬堵塞砂輪則是砂輪喪失效力的一個重要因素，而磨削加工過程中所出F的主要問題就是砂輪的堵塞、磨削區出現冷卻。所以說，在進行實驗的條件之下，磨削顆粒增強型的復合材料之中，碳化硅砂輪的表現相當突出，其在磨削力、粗糙度等各個方面均超出了CBN以及金剛石磨料砂輪等材料。利用陶瓷基SiC砂輪以及樹脂結合劑金剛石砂輪等對增強型復合材料所實施的磨削證明了SiC砂輪可用于粗磨之中。在粗磨過程中，工件磨削表面上會產生基體金屬涂敷等問題，從而切實地降低表面具有的粗糙度。金剛石砂輪十分適合于進行精磨。在精磨過程中，基體材料并無顯著的涂敷狀況。利用細粒度金剛石砂輪，可以對1um深的磨削區實施材料的延性化磨削，其表面和亞表面并無裂紋或者缺陷出現，能夠促進增強相之延性。所以說，磨削是金屬基復合材料加工當中極有發展前景的加工方式之一，能實現無損化加工。
四是鉆削和振動切削加工手段。碳化硅鋁基復合材料的性能有別于普通鋼鐵材料，一般是使用整體或者涂層金剛石鉆頭實施孔加工。鉆削加工當中出現的刀具磨損以及加工表面質量則是判斷其可加工性能的重要指標。對鋁合金復合材料刀具所產生的磨損以及表面質量開展試驗性研究。在鉆削鋁合金復合材料的過程之中，鉆頭磨損如果發生于后刀面，產生磨損的原因則是磨料的磨損。運用掃描電鏡可發現鉆頭后和切削速度方向保持一致的磨損溝，而鉆頭的橫刃與外緣處也存在著磨損。刀具耐用度首推YG8鉆頭，TiN涂層以及深冷鉆頭質量較次，而HSS鉆頭則是最差的。當前，國內外對于金屬基復合材料振動切削與加工的研究相對較少。超聲振動切削作為特種加工技術手段之一，具備了減小切削力與降低表面粗糙程度、提升加工精度并且延長刀具壽命等特點。通過對鋁基復合材料所進行的振動切削開展研究，把振動切削復合材料的所具有的切屑形態、變形系數以及剪切角切削形貌與粗糙度、殘余應力等開展對比與研究，可以發現振動切削鋁基復合材料具備了降低切屑變形、降低表面損傷程度與粗糙度、加大表面壓應力等功能，這樣一來就為金屬基復合材料實施精密化切削探索出了一條嶄新的發展途徑。
四、結束語
綜上所述，復合材料加工技術均有各自不同的特色，其中金屬基復合材料屬于具備組分材料難以擁有的全新優質性能的一種先進材料。因為復合材料的制造成本相對來說比較高，所以在其加工的過程之中應當盡可能地提升材料的利用率，切實降低能源所產生的消耗，推動我國清潔材料的生產。目前階段，應當致力于發展各類二次成形之后的零件不再需要進行加工或少加工即可得到成品的技術，從而不斷推動金屬基復合材料的精密化、清潔化與高效化生產。
參考文獻：
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【關鍵詞】金屬基復合材料 性能 關鍵技術
一、背景
20世紀60年代，美國航天飛機主艙體的主龍骨的支柱就采用了硼纖維增強鋁基復合材料；20世紀80年代初期，逐漸強化對碳纖維增強鋁基復合材料制備工藝技術研究力度，如壓鑄、半固態復合鑄造以及噴射沉積和原位金屬直接氧化法、反應生成法。80年中期開始加強對金屬基復合材料界面穩定性研究。
二、金屬基復合材料特征性能內容
高強度、高模量、低密度的增強纖維的加入，使MMC的比強度和比模量成倍地提高；良好的高溫穩定性和熱沖擊性。金屬基體的高溫性能比聚合物高很多，加上增強材料主要為無機物，在高溫下具有很高的強度和模量，因此MMC比基體金屬具有更高的高溫性能；熱膨脹系數小、尺寸穩定性好；良好的導熱性；不吸潮、不老化、氣密性好。
三、MMC的制備工藝和制備方法研究
金屬基復合材料的制備工藝研究主要包含以下幾個方面：金屬基體和增強物的結合方式和結合性；增強物在金屬基體中的混合分布情況；降低成本，復合材料硬度、穩定性的提升；避免連續性纖維在制作中的出現傷損狀況。
目前制備方法有固態法，液態法，噴涂噴射沉積，原位復合等。
（一）固態法。固態法指在制備過程中把纖維、顆粒等與金屬基體按照原始設計要求，通過低溫、高壓條件將二者復合粘結，最終形成金屬基復合材料。該制備方法整個工藝保持在低溫環境下、且金屬材料和纖維、顆粒等增強物狀態呈現為固態、界面反應不嚴重。固態法制備工藝包含以下兩個方面：
1.擴散結合。擴散結合是指金屬材料在一定溫度和壓強下，把新鮮清潔表面的金屬和增強材料，通過表面原子的互相擴散而連接在一起的固態化焊接技術。如圖
2.粉末冶金。粉末冶金（Powder Metallurgy）適應范圍廣，對于長纖維、短纖維、顆粒性金屬基增強材料的制備都適合，粉末冶金制作工藝是將金屬材料和增強物（顆粒、纖維等）按照一定要求混合，并經過壓制、燒結及后期一系列處理工藝制成金屬基復合材料。在制備過程中，為提升該方法產品的壓制性和燒制收縮率，可根據實際需要加入液相燒結組元，通過這種工藝制備的金屬基復合材料可有效增強其室、常溫條件下材料的硬度、耐磨度的部分。[1]粉末冶金法工藝過程如下圖
（二）液態法。液態法包含壓鑄、半固態的符合鑄造、攪拌法和無壓滲透法等，根據其內容劃分又稱之為“熔鑄法”。這些方法的共同持點是金屬基體在制備復合材料時均處于液態。這種方法優點顯著，成本低、基礎設施要求不高，且只需要一次性即可完成，它的這些優勢決定其可批量大規模進行生產。其中日本松下潤二 采用離心鑄造法制造出AlSi 基石墨增強復合材料[2]。
（三）噴涂與噴射沉積。噴涂沉積主要應用于纖維增強金屬基復合材料的預制層的制備，亦可以作為獲取層狀復合材料坯料的方法。該工藝主要用作顆粒型金屬復合材料的制作，其最大的優勢在于對增強材料、金屬潤濕要求不高，接觸時間較短且界面反應量少。
（四）原位復合。解決了增強材料與金屬基體之間的相容性問題、即增強材料與金屬基體的潤濕性要求。解決了高溫下的界面反應等。例如：
四、技術關鍵以及難點
主要是加工溫度高，性能波動，成本高以及制造工藝中的金屬基復合材料中的金屬與增強物的相容性。
五、應用前景
金屬基復合材料獨特優勢，決定其必然在將來得到廣泛利用，并得到規模生產，且伴隨著科技發展，其成本亦會變得越來越低。當前就工藝技術而言，鑄造法和原位復合法得到廣泛應用，前者工藝流程簡易、且成本廉價，而后者具備優良工藝特征，具備極強發展前景。若將來可綜合二者，金屬基復合材料將會取得更為顯著的成果。
參考文獻：
【關鍵詞】金屬基復合材料；制備工藝；問題
制備金屬基復合材料是一項十分復雜且重要的工作，制備工藝包括很多方面，而顆粒增強金屬基復合材料作為整個制備工藝中最重要的一種方法，其制備工藝水平和質量將直接影響著整個金屬基復合材料制備工藝的質量，關系著后期復合材料的使用周期和使用壽命，甚至會影響機械性能。因此，探討、分析顆粒增強金屬基復合材料制備工藝具有重要的作用和意義，只有材料研究工作人員重視工作、研究工作中顆粒在金屬基復合材料制備中的應用，最終，才能提高整個金屬基復合材料制備工藝的水平和質量。
一、基體和顆粒增強相的選擇
基體和增強相的選擇是影響制備金屬基復合材料重要因素之一，在制備時，需要兩者有良好的濕潤性，只有滿足相應的要求，才能將其進行良好的結合，促進成品綜合性能的提高。
（一）基體的影響
按照基體的不同，將顆粒增強金屬基復合材料分為：銅基、鈦基、鋅基以及鋁基等復合材料。通常金屬基體必須具備一定的成型性和流動性，只有這樣才能將其與增強顆粒進行有效的復合。但是，由于金屬基體的熔點高，因此容易發生界面反應和氧化反應，而這些材料很容易對復合材料的制備造成不利影響。
（二）增強顆粒的影響
當前制備金屬基復合材料中，我們需要解決的問題主要是如何能夠在金屬基體中將顆粒增強相均勻分布其中，同時還要保證兩者能夠良好的結合。本文主要分析的是陶瓷顆粒增強相，選擇陶瓷顆粒增強相不僅要考慮顆粒增強相的制備工藝和應用條件，同時，還要考慮成本多少等因素。影響制備工藝的因素主要有兩個：顆粒尺寸和顆粒形狀。其中顆粒自身的尺寸越小其表面能就越大，因此，顆粒的粘黏性就越大。顆粒的形狀為圓形時，顆粒周邊的應變分布不僅較為均勻而且應變較小。
（三）潤濕性
增強體顆粒和金屬基體之間的潤濕性，能夠起到增強相顆粒進入金屬基體、改善復合材料的綜合性能以及細化晶粒的作用。如果增強體顆粒和金屬基體之間的潤濕性沒有得到改善，那么上述介紹的作用也就不復存在了。改善兩者之間的潤濕性可以通過添加合金元素、對增強顆粒表面進行處理等方式。
二、顆粒增強金屬基復合材料的制備工藝
顆粒增強金屬復合材料發展到現在大約已經有30年，從發展到現在，材料研究人員一直對金屬基復合材料的控制界面反應途徑、界面反應規律以及高效的制備方法等方面進行了大量的研究，并且取得了很多重要的成果，從而在很大程度上促進了金屬基復合材料的發展和應用。顆粒增強金屬基復合材料制備方式有很多種，主要如下：
（一）攪拌鑄造法
攪拌鑄造法主要是在基體金屬液中加入適量的增強體，然后通過將攪拌器進行高速旋轉從而促使基體金屬液相和固相充分混合均勻，待其攪拌均勻后澆入鑄造模型中。如何將增強體均勻分布于基體中并且還要良好的與界面結合是該方法中最為關鍵的環節。攪拌鑄造法主要分為兩種：一種是真空攪拌鑄造法，另一種是非真空攪拌鑄造法。
我國部分研究人員在真空攪拌鑄造法的基礎上成功制備出，諸如20vo%l SiC顆粒增強A356基復合材料等。并且根據澆筑方式、攪拌時間以及真空度等方面通過相應的研究，探討了通過降低攪拌鑄造法制造鋁基復合材料的孔隙率的措施。攪拌鑄造法具有相當多的優點：設備簡單、能夠大規模生產以及成本較低等。但是同時也存在一定的缺陷，例如界面反應、均勻分布性、陶瓷顆粒的偏距等問題。除此之外，非真空攪拌鑄造過程中，由于會吸入大量的氣體，從而導致內部產生氣孔。
（二）擠壓鑄造法
擠壓鑄造法在制備金屬基復合材料中應用的非常廣泛，該方法主要是將作為預制塊的增強體放入模具中，然后進基體合金溶液澆入模具中，隨后在模板上施加相應的壓力從而制成成品。復合材料和基體相比，其抗拉強度和彈性模量都有顯著的提升。擠壓鑄造法有以下幾個方面的優點：增強相的體積分數范圍可以根據需要進行調整、冷卻速度快、易于大批量生產、生產周期短等。同時，擠壓鑄造法中還存在一定的問題：制造形狀復雜的制件難度較大等。
（三）半固態攪熔復合法
半固態攪熔復合法主要是通過將處于半固態情況下的金屬合金進行攪拌，將金屬合金液以及強項顆粒充分的融入金屬溶液中，從而達到顆粒增強的目的。我國部分研究人員通過利用該種方法成功制備出了Al2O3/A復合材料等。
（四）熔體浸滲法
熔體浸滲法主要是在直接金屬氧化法制備工藝的基礎上提出的。熔滲法主要是在相應的溫度條件下，將金屬或是合金熔體能夠自發滲入預制塊體中。壓力浸滲以及無壓浸滲是熔體浸滲的兩種方式，壓力浸滲主要是金屬熔體通過機械裝置或者惰性氣體產生的壓力，將其滲入到預制塊中，該方法制備出的金屬基復合材料的體積分數可達到50%。無壓浸滲主要是指在制備過程中不需要任何的壓力，通過大氣并結合助滲劑，將合金液體能夠滲入到增強粒子之間，從而實現形成復合材料的目的。無壓滲透制備出的體積分數要高于壓力滲透制備出的體積分數。熔體浸滲法和攪拌鑄造法相比，可以制備出的體積分數較大的復合材料。但是，同樣也存在一定的缺陷，例如界面反應、晶粒尺寸粗大、預制塊的變形等問題。
（五）粉末冶金法
粉末冶金法主要分為以下幾個步驟：1、將增強粉末和基體粉末充分混合。2、將其混合后，采取球磨壓實。3、采用不同的制備工藝將其在干燥的狀態下進行燒結。這三個步驟是影響最后制備的復合材料微觀組織和使用性能主要的因素。相關研究表明，已經有研究人員通過對粉末冶金法的應用，成功地制備出了一種納米SiC顆粒增強鋁基復合材料。并通過相關研究實踐證實，復合材料和純鋁相比，其布氏硬度整體提高了20%。該方法的主要優點就是所有種類的增強相都可以使用、可以將所有的合金作為基體材料并且還可以制備出大體積分數的復合材料且沒有界面反應。但是，該方法同樣也存在一定的問題，主要是形狀容易受到限制、制備的時間較長、制備工藝相對復雜以及成本耗費量大等。
結束語
綜上所述，本文主要分析了顆粒增強金屬基復合材料制備工藝。顆粒增強金屬基復合材料經過長時間的發展，取得了很多重大成果。該種材料不僅易于二次加工，而且耐磨性強，同時，價格也相對便宜且制備工藝較為簡單。筆者希望更多的專業人士能投入到該課題研究中，針對文中存在的不足，提出指正建議，為提高我國顆粒增強金屬基復合材料制備工藝的提高做出重要的貢獻。
參考文獻
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Abstract： In this paper， through the introduction of the current situation of the development of water-based ink and metallic ink， including the introduction of resin， binders and additives. They are combined with the most useful ingredients so far. Therefore， a new kind of water-based gravure ink metal is put forward to replace the processing technology of paper and aluminum composite in the cigarette package. Now， the residual substances such as glue and adhesive used in the paper aluminum composite process are harmful to people's health. Smoking is harmful to health， but there is no harm in packaging. So， it is important to avoid the formation of harmful substances in the packaging to avoid the added mistake.
關鍵詞： 水性油墨；金屬油墨；樹脂；連結料；助劑；水性金屬凹印油墨
Key words： water-based ink；metal ink；resin；binders；additives；water-based metal gravure ink
中圖分類號：TQ630.6+2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）06-0131-03
0 引言
近年來，伴隨著工業化的發展，國家對印刷行業低碳環保要求的不斷深入，對低碳環保型的印刷油墨需求越來越迫切，油墨市場的低碳競爭日趨激烈、環保低碳的呼聲愈來愈高，傳統的溶劑型（苯或酯）類油墨已不能適應和滿足現代印刷業的發展需求，具有環保性、低碳性、無毒無污染、適應國家環保發展需要的水性金屬油墨亟待推出。
作為一種新型的環保油墨，水性金屬油墨的探索響應了我國綠色印刷的號召，加速了綠色進程，其主要優勢有：不含揮發性有機溶劑，不僅能減少印刷品表面殘留的有害物質，易于印刷設備清洗，還能降低由于靜電和易燃溶劑引起的火災隱患。唯一不足的是現有的技術水平印刷出來的產品僅能達到現有揮發性溶劑油墨的金屬光澤和印刷效果的70%。
1 水性凹版油墨的發展
1.1 凹版印刷原理
在印刷過程中，印版滾筒的一部分浸漬于墨槽中并在墨槽中滾動，使整個印版表面涂滿油墨，然后用刮刀刮去印版空白部分的油墨，使圖文部分著墨，非圖文部分不著墨，再由壓印機將凹下的圖文部分油墨壓印到承印物表面，完成油墨向承印物的轉移[1]。
凹版油墨的黏度很低，并且有大量揮發性的有機溶劑，生產凹印油墨時一般用球磨機或砂磨機研磨，以減少溶劑揮發[2]?，F在，工業材料、包裝裝潢印刷等都采用了凹版印刷，其中包括塑料（聚丙烯、聚乙烯、聚酯、尼龍等）、鋁箔、卡、玻璃紙等。目前，對產品不斷創新是促進油墨增長的一條不錯的途徑[3]。
1.2 國外水性油墨的發展
早在20世紀60年代，由于環保的要求和石油原材料的緊張，一些發達國家逐漸限制使用石油產品制造印刷油墨。由此人們開始研究非有機溶劑型油墨，使得水性油墨取得了較大的進展。
到了20世紀70年代，由于石油危機，導致油墨用原材料再度緊張，同時對于食品等包裝的要求也進一步提升。水性油墨經過不斷的升級，解決了光澤度和印刷適性等方面的不足，最終促進了水性油墨的發展。在美國，95%的柔版印刷品和80%的凹版印刷品采用了水性油墨；在日本，70%的柔性版印刷用于瓦楞紙箱行業，其中95%的業務使用的是水性油墨。
1.3 國內水性油墨的發展
我國近代水性油墨的發展首先是從網印用水性油墨開始的，是利用一些水溶性淀粉、骨膠之類的天然高分子物質作為連接料，與顏料研磨得到水性油墨，人們習慣稱之為皮漿，用于絲網印刷。對于油墨環保性能的要求的越來越高，已有部分水基凹印油墨開始使用，最早使用的水性油墨是用一種溶于乙醇和堿性水溶液的天然樹脂蟲膠作為連接料，隨著科學技術的發展，松香、馬來酸改性樹脂成為了油墨中主要的成分。
1.4 水性金屬油墨的現狀
同其他油墨一樣，金、銀墨主要也是由顏料和連結料兩大部分組成的，簡單的說金墨是用搗墨法制成的金粉和調金油調配而成的印刷油墨，銀墨是由鋁粉和調銀油墨而成的。不同于溶劑型金屬顏料，水性金、銀墨使用的水性金屬顏料需要進行特殊的表面處理，從而獲得親水性和耐水性，更好地分散于水環境，適應強極性高張力體系[4]。
但是水性金屬顏料粉末是細顆粒物，長時間懸浮與空氣中造成一定的空氣污染。
2 油墨用樹脂等助劑的研究現狀
2.1 樹脂的研究現狀
油墨樹脂常見的有水性氨基樹脂、馬來酸樹脂、羥甲基纖維素、水溶性丙烯酸樹脂、氨基甲酸乙酸樹脂、松香改性酚醛樹脂、醇酸樹脂、聚酰胺樹脂等。其中水性丙烯酸樹脂由于它在光澤度、耐熱性、耐水性、光澤、著色性等方面具有顯著的優勢，現在國外大多數采用它作榱結料。具體優勢如表1所示。
應用于水性油墨的丙烯酸樹脂可分為兩類：一類是乳液型；一類是水溶型。水溶型丙烯酸樹脂干燥速度慢，連續成膜型差，一般都配合其他乳液使用。
2.1.1 松香改性酚醛樹脂
松香改性酚醛樹脂是由酚與醛在催化劑作用下縮合，再與松香進行反應，之后經過多元醇酯化得到得。
松香改性酚醛樹脂顏色為透明黃棕色，能容與大多數有機溶劑。主要使用的為以下4種：
①210松香改性酚醛樹脂；
②2116松香改性酚醛樹脂；
③2118松香改性酚醛樹脂；
④2134松香改性酚醛樹脂。
2.1.2 聚氨酯樹脂
聚氨酯樹脂能溶于醇、酯等溶劑或其他混合溶劑，并且不需要依靠毒性很大的苯溶劑，因此可以用來生產符合環保要求的油墨。
①PU-3401聚氨酯樹脂；
②PU-3403聚氨酯樹脂；
③PU-1818L聚氨酯樹脂。
2.1.3 聚酮樹脂
聚酮樹脂是由環己酮-醛縮合的中性、淡黃透明并且不會皂化的樹脂。它的分子鏈上的羰基和羥基官能團可以使其可溶于乙醇或異丙醇溶劑中。酮-醛縮聚過程中可以提高涂膜的光澤度和韌性。
2.2 連結料的研究現狀
油墨連結料是油墨的關鍵組成部分，能夠將顏料及助劑等組合在一起，形成具有流動性能的油墨混合物。主要是由樹脂、有機溶劑及輔助劑制成，一般需要通過加熱反應生產。
2.3 助劑的研究現狀
助劑的種類很多，其中包括消泡劑，表面活性劑，增塑劑，催干劑，流平助劑，光引發劑等。
消泡劑主要用于黏度較低的油墨，這些油墨在傳輸過程中有可能混入大量的空氣，產生氣泡。在油墨印刷過程中，刮刀將油墨從制版上刮下或從印輥上流下來，油墨之間會產生撞擊，也會產生大量的氣泡。目前使用比較多的是聚醚改性聚硅氧烷類消泡劑。它無毒、無污染、揮發性低、消泡能力強等特點。
表面活性劑是指少量加入即能明顯地改變表面各種性質的物質。油墨是由固體物質分散在液體物質中形成的分散體系，加入表面活性劑的目的是為了使油墨中各組分能夠均勻分散。
增塑劑在油墨中被視為一種永久的溶劑，因為它的揮發性較差，具有保留性。油墨印刷在承印物上，會形成一個墨膜，我們希望它有彈性有強度，可以忍受折疊和揉搓，所以必須加入增塑劑才能形成較好的墨膜。目前使用最廣泛、效果最好的增塑劑是鄰苯二甲酸二辛酯。
使用催干劑是為了促進油墨在印品上的干燥速度。常見的有鈷催干劑、錳催干劑和鉛催干劑。
流平助劑可以使油墨表面平整光滑，使印品光澤度好并減少針孔現象。目前為止采用的是長鏈硅樹脂，例如二苯基聚硅氧烷，它也是一個表面活性劑，可以提高油墨對承印物的潤濕性，并且改善流平性。
光引發劑又稱光敏劑或光固化劑，主要用于UV金屬油墨，在紫外光的照射下發生固化反應，迅速干燥成膜。選用2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、1-羥基苯基環己酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的一種或多種。
3 水性金屬油墨凹印工藝的研究
3.1 工藝過程
接通電源，檢查機器-預熱-固定原料于放料口-脫開壓臂，壓軸動力-放置襯紙-收卷軸穿入收盤紙芯管-固定襯紙-安裝刮刀-檢查輸氣系統-放置涂料-打開色泵-放置鋁箔-打開并調節吹風機、主電機-調節機器轉速-調整放料軸-控制機器轉速-注意機器補料及機器運轉情況-防止烘烤過度-關閉風機，清洗施膠輥-斷開成品，放置備用收卷軸-根據停機時間，清洗機器-生產結束后關閉電源-清理現場，規整工具。
3.2 配料及工藝參數
采用表2水性凹印金屬油墨配方印刷出來的成品經檢驗可以達到紙鋁復合或真空鍍鋁效果的70%。
4 未來研究方向與展望
未來水性金屬凹印油墨必然會逐漸成為市場主導并且取代現有的溶劑型油墨，甚至達到并超過現有的紙鋁復合以及真空鍍鋁紙的效果。但是，目前的主要問題就是用水和乙醇作為溶劑會影響印刷的干燥速度，印刷出來的效果不但沒有超過現有的采用苯及甲苯作為溶劑的效果，而且或許遠遠達不到要求，同時通過與真空鍍鋁紙和紙鋁復合方式的對比，效果只能達到其70%，這就需要研究人員在未來的探索中繼續突破。另外采用的水性金屬凹印油墨需要配有特殊的工藝以及對機器設備的特殊要求，例如凹印輥的改造等問題都有待解決。水性金屬油墨未來的大方向或許向納米級別進軍，能否代替現有的色漿，這將是一個里程碑式的進步。
參考文獻：
[1]辛秀蘭，水性油墨[M].第二版，化學工業出版社，2012，5.
關鍵詞：金屬基復合材料；網狀陶瓷增強體；潤濕性；泡沫陶瓷；鑄造方法 文獻標識碼：A
中圖分類號：TB331 文章編號：1009-2374（2015）23-0070-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.23.036
網狀陶瓷增強金屬基復合材料的制備是采用鑄造方法，以金屬作為基體，以網絡結構陶瓷骨架作為增強相，將金屬液澆注到網絡陶瓷的孔隙內部形成復合材料。此法制備的復合材料具有高耐磨性、高耐蝕性、高強度和高硬度等特點，是研究新型復合材料的一個新突破點。
1 研究現狀
國內對網狀陶瓷增強金屬基復合材料的研究主要集中在Al和Mg等輕金屬方面，而對鋼鐵等重金屬的研究較少。耿浩然等制備了Si3N4網絡結構陶瓷預制體骨架，然后利用無壓浸滲理論制備出Si3N4/Mg復合材料、Si3N4/Al復合材料和Al2O3/Mg復合材料。以上網狀陶瓷增強金屬基復合材料的研究僅限于輕金屬。邢宏偉等用擠壓鑄造法制備了三維網絡SiC/銅合金基復合材料，結果發現，骨架孔徑的減小有細化晶粒、減輕偏析和抑制鉛的偏聚等作用。骨架的存在使錫均勻分散于復合材料網孔邊緣SiC骨架表層附近的微小區域。張友壽等通過鑄造法使金屬液滲入粗顆粒陶瓷預制體間隙來獲得金屬陶瓷復合材料，但是對陶瓷顆粒的尺寸要求極為嚴格。李祖來等利用V-EPC法以陶瓷WC顆粒作為增強體，使用高碳鉻鐵粉末來調節WC顆粒的體積分數，制備出了表面質量好、尺寸精度高、耐磨性能高的表面復合材料。
由于連續網狀陶瓷增強金屬基復合材料的研究目前還處于起步階段，國內外的相關報道比較少，如何將二者結合制成復合材料，開發具有良好的強韌性能和高的抗磨損性能的新型金屬基復合材料是我們下一步工作研究的重點。
2 網狀陶瓷的性能要求
作為金屬基復合材料增強體的網狀陶瓷預制體必須具有以下特點：陶瓷通孔率要高、強度要高、與金屬基體要有良好的潤濕性。
只有滿足上述要求的泡沫陶瓷預制體才能用于金屬基復合材料的制備。因此通常采用有機泡沫浸漬方法制備網狀泡沫陶瓷該工藝，這是因為此制備方法工藝簡單、成本低，而制得的泡沫陶瓷具有高氣孔率和高通
孔率。
3 網狀陶瓷增強金屬基復合材料的制備方法
3.1 擠壓鑄造法
擠壓鑄造法是將一定量的液態金屬直接澆入敞開的金屬型型腔內，在一定時間內凸型以一定的壓力和速度作用于液態金屬上，使熔融或半熔融態的金屬塑性流動和凝固結晶成形的加工過程。其優點是工藝簡單、金屬液易于填充到陶瓷網絡內部、易于成型、成本低、復合材料性能好。
3.2 負壓實型鑄造法
此方法也叫消失模鑄造法。即采用聚苯乙烯泡沫材料（EPC）把增強體網絡陶瓷表面包圍后，刷上涂料，晾干后待用。然后將模型埋入干砂中，震實后在負壓狀態下澆鑄的一種新工藝，它可以獲得精度高、質量好的鑄件。這是因為澆鑄過程中有負壓的存在，保證了聚苯乙烯泡沫在真空下氣化，使其在高溫下氣化產生的氣體及時排放出去，避免了聚苯乙烯泡沫在鑄滲工藝中產生的氣孔和夾渣等缺陷，不僅顯著改善了鑄滲層的質量，而且提高了復合材料的結合強度。
4 影響復合材料制備工藝的因素
4.1 金屬澆注溫度
金屬液最佳澆鑄溫度應高于液相線溫度50℃左右。若過低的澆注溫度會使金屬液迅速降溫、凝固，滲透能力變差，不能順利進入陶瓷孔內，嚴重影響液態金屬的充型和補縮。澆鑄溫度過高將導致金屬熔液嚴重氧化，在陶瓷骨架內出現縮孔或疏松的缺陷，以至無法形成良好的復合材料。
4.2 鑄造成型壓力
金屬液與網絡陶瓷復合時，必須選擇適宜的鑄造壓力。若鑄造壓力過小，則會出現滲透能力不足的現象，不能使金屬液順利填充到陶瓷網絡的每個邊角處；若鑄造壓力過大，金屬液的滲透能力就增強，易出現黏砂的缺陷。另外，雖然在模樣表面涂有涂料以防止黏砂，但如果負壓過大，易使涂料脫落，導致鑄件黏砂現象，因次必須選擇合適的負壓。
4.3 陶瓷孔徑
由于鋼液澆鑄溫度較高，所以對泡沫陶瓷的強度要求也高，避免澆鑄過程中發生坍塌現象。對于制備的泡沫陶瓷，如果盲孔太多，所得開放連通孔隙率也不足以滿足浸漬足夠多的金屬以制備金屬基復合材料的需要。一般來說，為滿足隨后浸漬成金屬基復合材料，要求連通孔率在80%～90%。如果孔隙率較小，金屬液來不及擴散到陶瓷孔內部就凝固，得不到組織均勻的復合材料。
4.4 界面潤濕性
界面是復合材料中普遍存在且非常重要的組成部分，是影響復合材料行為的關鍵因素之一。金屬基復合材料性能的高低取決于基體和增強體之間的界面結合情況。在網狀陶瓷增強的金屬基復合材料中，基體和增強體都是承載體，要求強界面結合以充分發揮陶瓷的增強效果。
當前改善金屬陶瓷界面潤濕性的方法有很多種，常用的簡要敘述如下：
4.4.1 添加合金元素。在復合材料中加入Li、Mg、Ca等與氧親和力高的合金元素，可以明顯提高金屬液體與陶瓷增強相的潤濕性。添加的合金元素起到兩個作用：一是降低金屬液和陶瓷增強體之間的表面張力；二是可發生有利的界面反應以增加潤濕性。
4.4.2 化學鍍銅。采用涂裝工藝，將網絡陶瓷表面電鍍一層銅金屬以增加陶瓷與金屬基體的潤濕性。陶瓷表面銅鍍層可以提高固體的表面能，用新形成的金屬/陶瓷界面代替原來結合性較差的界面，可以提高潤濕性，增強界面結合強度。化學鍍銅層的厚度也會對復合材料的性能產生一定的影響，因此對鍍層厚度應控制在2～4μm。
此外，超聲波清洗、對固體陶瓷進行加熱處理、固體陶瓷表面覆膜等也是改善增強體與金屬液潤濕性的有效措施。
5 應用及展望
陶瓷增強金屬基復合材料的耐磨性、耐高溫性較強，而比彈性模量較低、零件重量較大，因此在耐磨材料、高溫合金及工具材料等方面得到廣泛的應用。而具有三維空間網絡拓撲結構復合材料自身的優越性，使得具備優良高溫性能、環保節能、高耐磨性、高強度的三維網絡陶瓷增強金屬基復合材料必將成為未來的發展
趨勢。
參考文獻
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[3] 耿浩然，王守仁，崔峰，等.網絡結構陶瓷增強金屬基復合材料的制備[J].濟南大學學報，2005，19（2）.
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[5] 張友壽，夏露，黃晉.金屬液滲流法制造鑄鐵/陶瓷復合材料的研究[J].Hot Working Technology，2005，（12）.
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1在機械制造專業上應用復合結構材料
與傳統材料相比金屬復合材料具有明顯的優勢。由金屬復合材料質量輕于傳統的鋼鐵材料，其抗性也略勝一籌。另外，金屬復合材料的性能也更適用于機械制造?，F階段金屬復合材料相對而言使用性能更高，現今階段常見的金屬復合材料大體分為以下四種。
1.1不銹鋼復合鋼板
由合金元素組成的不銹鋼板決定了不銹鋼板的性能差異。這些元素促成了不銹鋼板在金屬材料中擁有最強的耐化學腐蝕和電化學腐蝕性，有利于保障不同材質材料的原子結合率達到百分之百。同時其導熱性能較好，適用于焦化設備。有利于降低運營成本提高機械使用壽命[2]。
1.2金屬粒塑料復合結構材料
金屬粒塑料復合結構材料能夠有效改善傳統金屬缺少的導電和導熱性，可以很大程度的降低線膨脹系數,其質量小、強度大等優勢在機械設備制造中得到了很好的應用。
1.3碳纖維石墨纖維復合結構材料
這種復合結構材料的勁度、強度與重量比、比剛度較高，性和耐磨損性良好，線膨脹系數小、耐摩擦性能高，同時由于耐熱性和耐腐蝕性良好的特性被廣泛于高新機械制造技術之中。
1.4彌散強化復合結構材料
彌散強化復合結構材料有利于提升機械設備的耐熱性和強度值。彌散強化復合結構材料廣泛適用于耐熱性良好的機械制造中[3]。
2復合材料在沖壓模具制造上的應用
由于工作條件的差異，沖壓模具對材料的要求也各有不同。這些模具材料大致可以分為沖裁模材料、冷擠壓模材料、拉深模材料這三種材料的要求[4]。而在模具制造中對原材料的需求較高，必須要達到能夠承受沖擊、振動、拉伸、摩擦拉伸等巨大負荷的要求，能夠保障在高溫材料下工作。目前大多以鋼材為制造沖壓模具的主要制作材料，而碳素工具鋼由于其性價比高，加工塑形難度小，在模具的機械制造中被廣泛應用。但由于其承載能力低，對于硬度大塑性低的機械零部件制造難以適用。而金屬復合材料的性能好可以有效避免零部件在工作過程中受到的強烈的磨擦和沖擊。
3復合材料在機械制造上的應用
研究金屬基復合材料是當代新材料技術領域中的重要內容之一。金屬復合材料本身具有許多優良特性，但同時也存在著一些限制因素。不論其在航天航空領域的應用還是從當今一些小的應用范圍來看，相比于普通的材料的突出優點還是在于低熱膨脹系數和高疲勞極限。在機械制造的過程中想要確定原材料需要根據機械零部件的工作環境和要求來進行選擇，既要避免零件在工作過程中失效的問題，又要保障延長機械的使用壽命。與傳統的材料相比，金屬材料的綜合力學性更好，同時還具有導電、導熱、耐磨、阻尼性好等特點。而且其膨脹系數幾乎為零?，F階段金屬復合材料性能的優越性和應用范圍的廣泛性優勢日益突出。同時由于復合材料的可塑性強、結構功能一體化、抗疲勞斷裂性能好等優越性能，在機械制造過程中逐步成為其他傳統金屬材料無法替代的功能和結構材料，更是促進現代機械制造業發展的重要基礎。金屬復合材料應用于現代化的機械設備中有利于合理的整合資源，響應國家節能減排的政策方針。金屬復合材料由于其容易造型、重量輕、等優勢相對而言更便于推廣，方便使用和制造，其優良性能可適應機械制造工作中的惡劣環境，并有較高的抗腐蝕的作用，其在機械制造中的使用和推廣深受喜愛。金屬復合材料由于其造價低，已維修的特質?？捎行П苊鈾C械零部件的磨損報廢率，有利于帶動新興工業的發展，形成新的經濟增長點。
4結語
從長遠的角度看，金屬復合材料在這些行業的應用不僅可以提高生產的系數，更可以降低成本，贏得更多的經濟效益。金屬復合材料由于其質量小、強度大彈性良好、抗化學腐蝕等優勢，現已經廣泛應用于機械制造領域當中。近年來我國機械制造方面針對新型金屬復合材料性能的研究和運用獲得了巨大的進步，金屬復合材料在機械制造工業當中的運用比例也逐漸加強。在大多數大型企業的設備都開始應用金屬復合材料，會使很多的輕工業從中受益，在與日俱增的激烈競爭中取得更穩定的立足之地。
參考文獻
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[3]李壯苗.當代產業大發展背景下的金屬爆炸復合材料的熱處理研究[J].時代報告,2016(24).
關鍵詞：樹脂 復合材料 航空材料
1、引言：
樹脂基復合材料是由以有機聚合物為基體的纖維增強材料，通常使用玻璃纖維、碳纖維或者芳綸的等有機纖維。樹脂基復合材料具有較高的比強度及比剛度，可設計性強，抗疲勞斷裂性能好，耐腐蝕，結構尺寸穩定性好以及便于大面積成型的獨特優點，充分體現了集結構承載和功能于一身的鮮明特點。自上世紀60年代以來，樹脂基復合材料在航空、武器裝備、汽車、海洋工業等方面獲得了日益廣泛的應用。
2、樹脂基復合材料的發展
1940年，二戰時期，由于戰爭資源的需要，第一個纖維增強合成材料而成的復合材料應時代而生：以手糊成型方法制成了玻璃纖維增強不飽和聚酯的軍用飛機雷達罩。 1944年，玻璃纖維增強樹脂作為機身和機翼材料的飛機試飛成功。隨著生產工藝的發展，材料性能的逐步提高，復合材料在航空器中的地位越來越重要。怎樣減少飛機結構重量以提高飛機的裝載效率是百年來飛機發展所一直追求的目標。飛機結構從 20世紀初的木、布結構，到 30年代輕合金的全金屬結構， 30年代－60年代雖然金屬材料的性能有很大提高，但是單依靠提高金屬材料性能來進一步降低飛機結構重量系數（即飛機結構重量與飛機起飛重量的比值）已達到極限。為此，飛機設計師們不得不尋求新的途徑，于是找到了高比強度（材料強度與密度的比值）、高比剛度（材料模量與密度的比值）纖維增強樹脂基復合材料。隨后，具有更高比強度、比剛度，同時兼具更高剪切強度、剪切模量以及耐熱性的第二代現代復合材料應運而生，主要以硼纖維、碳纖維、芳綸纖維為增強材料，以聚酰亞胺等高性能樹脂為基體，同時包括鋁、鎂、鈦等金屬基體，金屬間化合物，碳化硅、氮化硅等陶瓷基體。而性能更高的氧化鋁纖維、碳化硅纖維、晶須等增強材料的出現，更引發了具有多功能、高韌性、耐熱的第三代高性能復合材料的發展。 1980年以后，先進復合材料在航空、航天等領域已經得到了較為廣泛的應用。
先進樹脂基復合材料常用的增強纖維包括碳纖維和其他高性能有機纖維。目前對碳纖維的研究, 主要集中于提高模量和強度、降低生產成本。使用的纖維先驅體主要仍然是聚丙烯腈( PAN) 和瀝青纖維, 二者的用量比例約為6:1[1]。
近年來先進樹脂基復合材料樹脂基體的研究主要圍繞著改善耐濕熱性能、提高韌性和工作溫度。目前常用的樹脂基體有高溫固化的多功能環氧樹脂基體、氰酸酯樹脂、BMI 樹脂、耐高溫聚酰亞胺。[2]
3、樹脂基復合材料的種類和性能特點
樹脂基復合材料作為一種復合材料，是由兩個或兩個以上的獨立物理相，包含基體材料（樹脂）和增強材料所組成的一種固體產物。樹脂基復合材料具有如下的特點：1）各向異性（短纖維復合材料等顯各向同性）；2）不均質（或結構組織質地的不連續性）；3）成粘彈；4）纖維（或樹脂）的體積含量不同，材料的物理性能差異；5）影響質量因素多，材料性能多呈分散性。
樹脂基復合材料包括熱塑性樹脂基復合材料和熱固性樹脂基復合材料，熱塑性樹脂基復合材料是20世紀80年展起來的，主要有長纖維增強粒料(LFP)、連續纖維增強預浸帶(MITT)和玻璃纖維氈增強型熱塑性復合材料(GMT)。根據使用要求不同，樹脂基體主要有PP、PE、PA、PBT、PEI、PC、PES、PEEK、PI、PAI等熱塑性工程塑料，纖維種類包括玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維和硼纖維等一切可能的纖維品種。
目前用于高性能復合材料的玻璃纖維主要有高強度玻璃纖維、石英玻璃纖維和高硅氧玻璃纖維等。高強度玻璃纖維復合材料不僅應用在軍用方面，近年來民用產品也有廣泛應用，如防彈頭盔、防彈服、直升飛機機翼、預警機雷達罩、各種高壓壓力容器、民用飛機直板、體育用品、各類耐高溫制品以及近期報道的性能優異的輪胎簾子線等。石英玻璃纖維及高硅氧玻璃纖維屬于耐高溫的玻璃纖維，是比較理想的耐熱防火材料，用其增強酚醛樹脂可制成各種結構的耐高溫、耐燒蝕的復合材料部件，大量應用于火箭、導彈的防熱材料。
碳纖維具有強度高、模量高、耐高溫、導電等一系列性能，首先在航空航天領域得到廣泛應用，近年來在運動器具和體育用品方面也廣泛采用。
芳綸纖維比強度、比模量較高，因此被廣泛應用于航空航天領域的高性能復合材料零部件（如火箭發動機殼體、飛機發動機艙、整流罩、方向舵等）、艦船（如航空母艦、核潛艇、游艇、救生艇等）、汽車（如輪胎簾子線、高壓軟管、摩擦材料、高壓氣瓶等）以及耐熱運輸帶、體育運動器材等。
超高分子量聚乙烯纖維的比強度在各種纖維中位居第一，尤其是它的抗化學試劑侵蝕性能和抗老化性能優良。它還具有優良的高頻聲納透過性和耐海水腐蝕性，許多國家已用它來制造艦艇的高頻聲納導流罩，大大提高了艦艇的探雷、掃雷能力。除在軍事領域，在汽車制造、船舶制造、醫療器械、體育運動器材等領域超高分子量聚乙烯纖維也有廣闊的應用前景。該纖維一經問世就引起了世界發達國家的極大興趣和重視。
1971年以前我國的熱固性樹脂基復合材料工業主要是軍工產品，70年代后開始轉向民用。熱固性樹脂基復合材料產品主要用于建筑、防腐、輕工、交通運輸、造船等工業領域。
4、樹脂基復合材料的成型工藝[3]
樹脂基復合材料的成型工藝主要有復合材料低溫固化技術、樹脂傳遞模塑（RTM）成型技術、自動纏繞與鋪放技術、電子束固化技術。
