三十多年来，多种层状金属复合材料的制备方法应运而生，蓬勃发展，包括爆炸复合法、轧制复合法、热压扩散法和沉积复合法等。爆炸复合法在中厚板的制备上具有不可替代的优势，其产品广泛应用于军工、船舶、电力和化工等领域。轧制法可以批量生产大尺寸层压板，应用最为广泛，目前层压板已经广泛用于汽车、船舶和航空航天等领域。真空热压扩散法由于可以避免氧气等气体的污染，几年来在Ti/Al、Ti/TiAl和Ti6Al4V/TiAl层状复合材料的制备上备受关注。沉积复合法制备的层状金属复合材料在作为耐蚀、耐磨涂层，高强导线，人体植入材料方面表现出巨大的潜力。在综述层状金属复合材料发展历程的基础上，介绍了层状金属复合材料的制备方法及各自的优缺点，并对层状金属复合材料目前在国内外的研究现状进行了分析和介绍

研究了SiCp/ZA22复合材料的界面,根据界面反应的热力学、能谱分析及高分辨透射电镜的研究结果,发现SiC/α-Al界面上形成了少量Al2MgO4过渡层,而SiC/η-Zn间无任何反应发生

研究了钻孔密封材料聚氨酯和膨胀水泥冻复合材料(PD复合材料)的微观特性,并考察了其对钻孔密封性能的影响作用.实验模拟了煤矿井下钻孔封孔过程,利用FEIQuantaTM250环境扫描电子显微镜对聚氨酯、PD复合材料本身,以及两者与煤壁的结合、渗透和发展进行微观对比和分析.PD复合材料的渗透系数约为聚氨酯瓦斯渗透性系数的1/48.聚氨酯为蜂窝网状结构,内部孔隙较大,与孔壁结合处存在空白区域;PD复合材料结构严实,内部孔隙极小,在孔壁处与煤体结合密实.PD复合材料比聚氨酯更容易克服钻孔周围裂隙区内瓦斯压力、水锁效应等各种阻力的作用,在钻孔周围裂隙内逐渐渗透,且其自身可以继续在钻孔周围残余裂隙和孔洞内发展

采用高温热解方法成功地合成了高容量硅/碳复合负极材料.通过X射线衍射分析、热重分析、扫描电子显微镜观察、透射电子显微镜观察、恒电流充放电测试、循环伏安法等手段研究了复合材料的性能.结果表明:硅/碳复合材料由Si、C以及少量SiO2组成;硅/碳复合材料中碳的质量分数约在39%左右;经电化学性能测试,在电流0.2 m A下,该硅/碳复合材料首次充电容量768 m Ah·g-1,首次库仑效率75.6%,70次循环后可逆比容量仍为529 m Ah·g-1,平均容量衰减率为0.44%.这些性能改善归因于硅/碳复合材料中碳的引进,硅表面存在的碳涂层提供了一个快速锂运输通道,降低了电池的阻抗并且充放电过程中稳定了电极的组成

研究了Ti50Al50混合粉末在氮气氛的机械合金化过程。球磨30h后Ti50Al50混合粉末已形成非晶合金;经适当的热处理,可原位形成纳米复合材料γ-TiAl+Ti2AlN

采用磁力搅拌与放电等离子烧结技术制备了碳纳米管(CNT)增强铝基复合材料.对试样进行了扫描电镜和透射电镜表征,测试了试样的力学性能、摩擦性能、电学性能和热学性能.当碳纳米管在试样中的质量分数为1%时,可在铝基体中均匀分布且CNT/Al界面结合良好,此时试样的抗拉强度和硬度较纯A1分别提高了29.4%和15.8%.在获得最佳力学性能强化和最佳减磨效果的同时.试样电导率较纯Al仅降低8.0%.碳纳米管可提高基体的热导率.但强化效果不明显

采用从高铝粉煤灰中提取的空心微珠为填料制备了高铝微珠/环氧树脂复合材料，并研究了复合材料的冲击强度及其冲蚀磨损特性.从冲蚀磨损机理、耐磨性能以及冲击性能方面分析，确定聚酰胺650是环氧树脂比较理想的固化剂.硅烷偶联剂改善了空心微珠与环氧树脂基体的相容性，有效地提高了环氧树脂的耐冲蚀磨损性能.当空心微珠的加入量较少时，复合材料的冲击强度及耐冲蚀磨损性能并没有得到明显改善；当空心微珠质量分数达到3%时，复合材料的冲击强度达到最大值，耐冲蚀磨损性能也有明显的提高，而在空心微珠质量分数为4%时复合材料的耐冲蚀磨损性能最佳，从而最终确定高铝粉煤灰空心微珠合适的填充量为3%～4%

在MRH-3型高速环块磨损试验机上研究了粉末冶金方法制备的316L不锈钢/Y-PSZ金属陶瓷复合材料在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,并与T10钢(HRC45)的耐磨性能进行了对比.考察了316L不锈钢体积分数(30%~50%)、颗粒尺寸(10.8~51.6μm)及对偶环转速(200~280r·min-1)对材料耐磨性的影响.结果表明:随着316L不锈钢含量的增加和颗粒尺寸的增大,或随着对偶环转速的提高,复合材料的耐磨性下降.在本文研究条件下,除个别情形外,所制备316L/Y-PSZ复合材料的耐磨性能优于T10钢;当不锈钢体积分数为30%、颗粒尺寸为10.8Ⅱm时,复合材料的耐磨性能达到T10钢的3.0~3.2倍.316L不锈钢/Y-PSZ复合材料的磨损机理主要为316L不锈钢颗粒剥落和Y-PSZ基体层片剥落

采用原位化学工艺制备了ZrO2/Cu纳米复合粉末,用粉末冶金法制备了纳米ZrO2/Cu复合材料.通过TEM观察发现,氧化锆呈单斜和四方两种晶型,不同晶体形态的氧化锆颗粒与铜基体之间具有不同的界面特征.通过Ansys分析软件对不同形态即不同晶型氧化锆与铜基体的界面进行应力模拟分析,结果发现单斜晶型氧化锆的尖端部位很容易产生应力集中,且比四方晶型氧化锆界面处更容易产生裂纹

介绍了近年来北京科技大学在该领域的部分研究结果,重点介绍典型喷射沉积材料(Ni3Al金属间化合物为基的合金和2618Al+SiC颗粒增强金属基复合材料的显微组织和力学性能