以石墨、碳化硼顆粒為復合增強體、ZA27為基體,制備出鋅基復合材料,并研究了它的常規(guī)力學性能及摩擦學特性。通過對粒子進行預處理、球磨、機械攪拌等技術,將粒子與熔融狀態(tài)的鋅鋁合金復合并攪拌成均勻的漿料,用擠壓鑄造法擠壓成型,得到粒子增強的鋅基復合材料。在金屬基體上均勻分布著石墨、碳化硼顆粒。鋅基復合材料比基體進入穩(wěn)定磨損階段的時間縮短,滑動過程平穩(wěn)性增大。在潤滑條件下,復合材料的耐磨性比ZA27合金有較大幅度提高,減摩性有所提高。
石墨顆粒增強體主要用于增強金屬基復合材料,也可用于增強高聚物基和陶瓷基復合材料。石墨顆粒增強鋁復合材料,使耐磨性得到改善,且能克服零件運轉過程中的卡塞現(xiàn)象,因而被用來制作軸承、套筒、活塞等。石墨顆粒作為高聚物基復合材料的增強體,可提高材料的模量和導電性。如將重量分數(shù)為20%石墨顆粒加到聚酰亞胺硅氧烷中,材料的模量從2.1GPa提高到5.1GPa,電阻率從1.19×108Ω·cm降至5.57×10-1Ω·cm。這類復合材料不但可用來導電,還可用于制造屏蔽電磁干擾的防護裝置。盡管碳纖維已廣泛地用于制備陶瓷基碳纖維玻璃復合材料,但顆粒狀的碳在該領域還未被廣泛應用。20世紀90年代初,在兩層碳化硅SiC層之間夾雜一層石墨顆粒層,構成夾層陶瓷復合材料,中間的石墨顆粒層,作為一個弱界面,促使裂紋多次偏折使材料的斷裂功提高至4625j·m-2,斷裂韌性高達15.5MPa·m1/2。