碳纤维行业150页深度研究报告：高端制造业换装首选材料(17)

固态法是指基体金属基本上处于固态。由于固态法的制造温度低，所以金 属基体与增强体之间的界面反应不严重。常用的方法有粉末合金、固态热 压法、热等静压法、轧制法、热挤压法、热拉拔法和爆炸焊接法等。
液态法是指基体金属基本上处于熔融状态下与固态的增强体复合的制造方 法。液态法的制造温度较高，在制造过程中须严格控制浸渍温度、液态基体 与固态增强体的接触时间等工艺参数。液态法包括真空压力浸渍法、挤压 铸造法、搅拌铸造法、液态金属浸渍法、共喷沉积法、热喷涂法等。
制造碳纤维增强金属基复合材料的主要技术难点是界面结合，难以形成稳定有 效的界面结合，导致复合材料的整体性能下降，限制了碳纤维/金属基复合材料的推广应用。

纤维增强金属基复合材料的界面类型可分为五类： 简单的机械琐合：基体与增强体之间无化学反应，如铜/钨丝、铜/碳纤维、 铝/碳化硅等，单纯靠机械连接。这种是单纯靠表面粗糙形态产生的摩擦力 实现的。 溶解与浸润结合：液态金属浸润增强纤维，发生扩散、溶解、结合，形成犬 牙交错的溶解扩散型界面。比如镍/碳纤维等。但纤维表面常常有氧化物膜， 往往需要进行纤维表面改性，才能互溶增强结合力。 反应结合：即发生化学反应，在界面上生成化合物。这类界面结合层往往不 是一种化合物，厚度一般为亚微米级。 交换反应结合：纤维与金属基体发生化学反应，生成化合物，还通过扩散发 生元素交换。 混合结合：纤维增强金属基复合材料的结合往往不是单一的一种结合方式， 而是以上四种的几个。
2.1.3 碳纤维 陶瓷：理想的高温结构材料及摩擦材料
碳纤维陶瓷基复合材料将整体式陶瓷的耐热和耐化学性与碳材料的机械强度结 合在一起。陶瓷一类的无机材料在耐热、抗氧化、耐磨、耐腐蚀、电性能等方面有很 多突出的优点，但是抗机械冲击、抗热震性能较差，“脆性”是致命的弱点。用碳纤 维与陶瓷组成复合材料能大幅度地提高断裂功和抗热震性能，改善陶瓷的脆性。而 陶瓷又保护了碳纤维，使它在高温下不受氧化，因而具有很高的高温强度和弹性模 量。如碳纤维增强的氮化硅陶瓷可在 1400℃的温度下长期使用，可用作喷气飞机的 涡轮叶片。