一項(xiàng)2015年所做的研究報(bào)告預(yù)計(jì):2015-2020年金屬基復(fù)合材料零件全球市場(chǎng)的年度復(fù)合增長(zhǎng)率 (Compound Annual Growth Rate, CAGR)為5.9%，到2020年總產(chǎn)量將達(dá)到8 700 t。美國(guó)該項(xiàng)面向未來(lái)輕量化創(chuàng)新中心的研究課題的目的是通過(guò)降低制造成本,擴(kuò)大金屬基復(fù)合材料在汽車和航空航天方面零件的潛在應(yīng)用。
    “低成本鋁合金金屬基復(fù)合材料”是由美國(guó)面向未來(lái)輕量化創(chuàng)新中心（LightweightInnovations for Tomorrow）推出的新研究項(xiàng)目，將為鋁基金屬基復(fù)合材料（aluminummetal-matrix composites，MMCs）零件，為大批量生產(chǎn)汽車和航空航天零件尋求開(kāi)發(fā)成本更低的制造方法。這項(xiàng)兩年期的項(xiàng)目將考慮各種不同的生產(chǎn)技術(shù)作為替代熱等靜壓（hot-isostatic pressing (HIP)）的選項(xiàng)，包括擠壓、近凈形熱等靜壓、燒結(jié)或者薄板成型。
    面向未來(lái)輕量化創(chuàng)新中心是由美國(guó)輕量化材料制造創(chuàng)新學(xué)會(huì)（AmericanLightweight Materials Manufacturing Innovation Institute 縮寫(xiě)ALMMII）運(yùn)營(yíng)的一個(gè)制造創(chuàng)新學(xué)會(huì)，是一個(gè)公-私合作伙伴機(jī)構(gòu)。面向未來(lái)輕量化創(chuàng)新中心以在汽車、航空航天和其他運(yùn)輸業(yè)所需的零件或者系統(tǒng)技術(shù)的特殊開(kāi)發(fā)為目標(biāo)，將學(xué)術(shù)研究與可能和/或有興趣、有能力的工業(yè)合作伙伴協(xié)調(diào)起來(lái)。
    瑪特林公司（Materion Corporation）是面向未來(lái)的輕量化創(chuàng)新中心這項(xiàng)最新研發(fā)課題的主要工業(yè)合作伙伴?，斕亓质氢敽吞厥夂辖?，以及兩種金屬基復(fù)合材料——碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁合金和碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁鈹合金材料的主要生產(chǎn)者。
    金屬基復(fù)合材料，技術(shù)上講，是以陶瓷或有機(jī)材料顆粒增強(qiáng)的、特殊成型的合金材料。熱等靜壓是標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)程序，因?yàn)榻饘俜勰┛梢酝ㄟ^(guò)同時(shí)采用等靜壓高壓和高熱壓制成特殊形狀的固體材料。
    面向未來(lái)輕量化創(chuàng)新中心和瑪特林公司以及其他研究伙伴期望能研究和確定可替代的工藝以減少生產(chǎn)時(shí)間和成本，但是保留航空航天和汽車零件所需的“高比彈性模量和高強(qiáng)度-重量比”性能需求。相信，降低成本是當(dāng)前和未來(lái)的航空航天和汽車項(xiàng)目金屬基復(fù)合材料特別要求的。
    “目前，太多的時(shí)間和金錢(qián)綁定在一種生產(chǎn)工藝上，我們相信可以通過(guò)其他方法加以改進(jìn)，”瑪特林技術(shù)和業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)部副總裁KeithSmith說(shuō)。“通過(guò)輕量化創(chuàng)新中心建立的這個(gè)專家隊(duì)伍，我們將探索和細(xì)化不僅有益于我們現(xiàn)在的工作，也有益于整個(gè)金屬基復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)那些新方法。”
    該項(xiàng)目的其他工業(yè)合作伙伴包括波音公司（BoeingCorp.）、洛克希德馬丁公司（Lockheed Martin Corp.），和一家生產(chǎn)金屬粉末和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及航空航天零件的GKN公司。學(xué)術(shù)研究合作伙伴有凱斯西儲(chǔ)大學(xué)（CaseWestern Reserve University）、賓夕法尼亞大學(xué)（Pennsylvania State University）、田納西大學(xué)（theUniversity of Tennessee）和麻省理工學(xué)院（the Massachusetts Institute ofTechnology）。橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Oak Ridge National Labs）是聯(lián)邦政府研究方面的合作伙伴。
    “作為全球性的服務(wù)于航空航天和車輛制造業(yè)工程公司，我們看到了粉末鋁合金金屬基復(fù)合材料對(duì)于許多運(yùn)輸領(lǐng)域應(yīng)用輕量化真正的潛力。”GKN粉末冶金技術(shù)輕量化技術(shù)副總裁Alan Taylor說(shuō)。
    這項(xiàng)研究課題將持續(xù)至2018年。除了通過(guò)由工業(yè)合作伙伴確定的零件生產(chǎn)試驗(yàn)驗(yàn)證和確認(rèn)新的制造工藝，研究工作還將開(kāi)發(fā)大批量生產(chǎn)的產(chǎn)能以滿足航空航天和汽車材料的需求。
    “幫助我們的成員采取輕量化的理念已經(jīng)取得一些小規(guī)模成功，幫助將理念上升到大規(guī)模批量生產(chǎn)正是我們?cè)诿嫦蛭磥?lái)的輕量化中心的核心工作，”“面向未來(lái)的輕量化中心”技術(shù)總監(jiān)Alan Taub說(shuō)。
    （ 《鑄造》 ）