苛刻环境用金属基复合材料表面性能研究进展

作     者：王林静 李可鑫 周若男 肖雪莲 王方明 郝开元 赵晨辰 张国田 常可可 

作者机构：中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料重点实验室 中国科学院大学材料与光电研究中心 北京石油机械有限公司 

出 版 物：《中国表面工程》 (China Surface Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFB3706600) 宁波市重大科技任务攻关(2022Z190) 宁波市3315创新团队(2019A-18-C) 

主　　题：苛刻环境 金属基复合材料 表面性能 

摘      要：随着我国航空航天、海洋、核能、高端制造等工业的快速发展，重大工程机械装备面临日益苛刻的服役环境，多因素强耦合环境使机械系统的安全可靠服役面临严峻挑战。金属基复合材料可设计性强，通过合理设计结合制备工艺，能够实现优异的强韧一体化力学性能，经过表面改性后更是兼具高比强度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优势，实现多性能协同。金属基复合材料作为结构与表面功能一体化材料在重大工程领域发挥着日益重要的作用。综述航空航天、海洋钻探、核用密封、精密加工和装甲防护五类典型苛刻环境用金属基复合材料的服役环境、材料性能要求、主要金属基复合材料体系及其面临的挑战，介绍典型的金属基复合材料制备工艺及表面改性技术，提出针对不同金属基复合材料体系制定合适的制备工艺以及表面改性技术是开发综合性能优异的金属基复合材料的有效手段，针对典型应用环境面临的突出表面问题，即摩擦、腐蚀、氧化，梳理金属基复合材料表面性能研究现状，指出改善金属基复合材料耐磨性、耐蚀性和抗氧化性的策略，并对金属基复合材料未来的发展方向进行展望，为开发强韧性、耐磨、防腐、耐高温等结构-表面功能一体化金属基复合材料提供思路。