金屬基復(fù)合材料 （MMCs，metalmatrix composites）發(fā)展于 20 世紀(jì) 60 年代初，其具有較高的比強(qiáng)度、比剛度以及良好的抗蠕變、耐高溫性能，在近 20年無論是理論基礎(chǔ)還是技術(shù)水平都取得了長足的發(fā)展。 連續(xù) Cf/Al 復(fù)合材料符合輕量化、高模量、高比強(qiáng)度的發(fā)展要求，在航空航天和先進(jìn)武器裝備上展現(xiàn)出巨大潛力，已經(jīng)發(fā)展為 MMCs 的一個重要分支，特別是近些年來， 碳纖維的性能得到了突飛猛進(jìn)的提高，碳纖維的極限強(qiáng)度已達(dá)到了 7000～8000MPa， 抗拉強(qiáng)度是標(biāo)準(zhǔn)型碳纖維的兩倍，伸長率為 2%，模量從230GPa 提高到 300GPa。 連續(xù) Cf/Al 復(fù)合材料的性能取決于纖維的排布方式，分散狀態(tài)和制備方法，短碳纖維在基體中易于分散，不易受損。國內(nèi)外學(xué)者對短 Cf/Al 復(fù)合材料的研究方法已經(jīng)趨于成熟， 對于連續(xù) Cf/Al 復(fù)合材料， 制備方法的探索仍是熱點(diǎn)問題， 主要集中在界面處理和連續(xù)碳纖維如何均勻分散問題上。 本文重點(diǎn)對連續(xù) Cf/Al 復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀與性能進(jìn)行了綜述并總結(jié)。
鋁基復(fù)合材料的增強(qiáng)相主要有顆粒、晶須（或短纖維）與連續(xù)纖維。 顆粒、晶須和短碳纖維作為首選的增強(qiáng)體， 具有易于分散的優(yōu)勢，但由于偏聚和尖銳化造成應(yīng)力集中等缺陷，卻大大影響了復(fù)合材料的性能。 連續(xù)纖維兼具高剛度、強(qiáng)度和韌性，被廣泛應(yīng)用于連續(xù)纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料領(lǐng)域。 連續(xù) Cf/Al復(fù)合 材料主要由 鋁基體、增 強(qiáng)纖維 和 Cf/Al 界面 組成，其中 連續(xù)纖維增 強(qiáng)體主要承 受載荷，基 體 則 起到固結(jié)和保護(hù)纖維同時部分承擔(dān)、 傳遞載荷和裂紋擴(kuò)展的作用。
界面 問 題 一 直 困 擾 著 金 屬 基 復(fù) 合 材 料 的 研 究者， 尤其是對鋁基復(fù)合材料的研究。 碳纖維在高溫下與基體鋁復(fù)合時發(fā)生嚴(yán)重的界面反應(yīng)，生成 Al4C3化合物，大大降低了復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度。 國內(nèi)外學(xué)者大多用鍍涂及氣相沉積技術(shù)在碳纖維表面制備涂層，目的是阻止纖維與基體間的反應(yīng)，同時提高潤濕性。為此，前人對碳纖維的金屬涂層和非金屬涂層做了大量研究。
總結(jié)與展望
經(jīng)過近 30年的研究摸索， 現(xiàn)有的連續(xù) Cf/Al 復(fù)合材料成型方法中發(fā)展?jié)摿托Ч黠@的是壓力浸滲和超聲振動液體浸滲法， 但這些方法局限于層狀、板狀材料，且材料性 能具有方向 性，對大體積、大塊體和形 狀復(fù)雜的纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究還不系統(tǒng)。目前， 連續(xù) Cf/Al 復(fù)合材料的制備方法已初步完善， 但該復(fù)合材料還不能替代傳統(tǒng)的金屬基復(fù)合材料，還需對現(xiàn)有的制備方法進(jìn)行參數(shù)改進(jìn)，降低生產(chǎn)成本，簡化生產(chǎn)工藝，使其可以工業(yè)化生產(chǎn)。 國外已有學(xué)者將連續(xù) Cf/Al 復(fù)合材料的制備與計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行結(jié)合。 另外，復(fù)合材料分析方法單一，還缺少相應(yīng)的理論指導(dǎo)，今后需加強(qiáng)此方向的研究開發(fā)。
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