碳化硅颗粒增强铝合金复合材料特性

用粉末冶金和热挤压工艺制备了碳化硅颗粒增强铝基复合材料。研究了碳化硅颗粒的体积分数对复合材料性能的影响。     

一种高体积比SiC颗粒增强铝基复合材料新型制备方法研究

综述了碳化硅增强铝基复合材料的几种主要制备工艺,开发出一种新型低成本复合法近净形制备加工高体分数SiCP/Al复合材料的新技术,以碳化硅颗粒体分数为55%的制备态材料为例,对其性能进行测试,并揭示这种方法优势所在以及此法制成复合材料的应用方向。     

影响颗粒增强铝基复合材料热导率因素研究

研究了颗粒种类、粘接剂含量和界面状态对颗粒增强铝基复合材料热导率的影响.制备了碳化硅和立方氮化硼两种颗粒及粘接剂添加量不同复合材料,并通过1 300 ℃下湿氧气氛氧化、氢氟酸酸洗及将复合材料在600 ℃时进行长时间热处理从而获得不同的界面状态.由于立方氮化硼颗粒本身的热导率高于碳化硅颗粒,尽管前者的体积分数高,但其复合材料的热导率仍高于后者.随着粘接剂添加量增多,复合材料的热导率逐渐降低.高温湿氧气氛处理后,碳化硅颗粒表面被氧化硅覆盖,制备的复合材料热导率明显降低;酸洗处理后,碳化硅颗粒中的杂质基本去除,制备的复合材料热导率得到提高.随着高温处理时间延长,复合材料的热导率先升高后降低.     

喷射沉积7090/SiCp复合材料SiC颗粒分布均匀性研究

制备了喷射共沉积及粉末冶金SiCp/7090Al复合材料,以不同的挤压比进行热挤压成形,研究了两种复合材料中SiC增强颗粒的分布特点。实验结果表明,沉积坯经过热挤压后,沿挤压方向SiC颗粒存在明显的带状分布特征,在横截面上具有同心圆环组织。而粉末冶金坯料经过热挤压后则避免了这一现象的产生,合理的热挤压工艺可以显著改善粉末冶金复合材料中的SiC增强颗粒的形貌,细化SiC增强颗粒的粒度。增强颗粒细化后得到的细小等轴颗粒更易随着基体的塑性流动而呈弥散均匀分布,改善或消除微区域内增强体颗粒的偏聚,减弱了偏聚的程度。室温力学性能测试结果表明,随着挤压比的增加,挤压态粉末冶金复合材料的抗拉强度由挤压比为11时的362.84MPa,增大到挤压比为25时的425.27MPa。     

复合铸造与振动斜板冷却铸造SiCp增强A356复合材料显微组织与耐磨性的比较

利用复合铸造和振动斜板铸造2种方法铸造SiCp增强A356复合材料,比较2种复合材料中碳化硅含量对材料显微组织、孔隙、硬度和耐磨性的影响。在铸态条件下,振动斜板铸造和复合铸造的2种复合材料的基体分别为球形和枝晶结构。振动斜板铸造的复合材料其碳化硅颗粒分布更加均匀,并且具有更高的硬度,复合铸造的材料则具有更少的孔隙。对于这2种复合材料,碳化硅颗粒的增加(体积分数最大为20%)导致碳化硅颗粒在基体合金内更加均匀分布并且提高了其耐磨性。与复合铸造材料相比,对于振动斜板铸造的复合材料,碳化硅含量的增加,将降低球形颗粒的尺寸和形状因子,并且具有较好的耐磨性。振动斜板铸造材料比复合铸造材料具有更好的力学性能,这是因为基体中的碳化硅颗粒分布更加均匀,而且振动斜板铸造过程中形成了球形组织。     

三维连续网络结构碳化硅铸铁铸态复合材料的减振性能

采用常压铸渗成型工艺制备了一种新型的三维连续网络结构碳化硅／铸铁铸态复合材料,用模态分析法对比测试了复合材料与普通铸铁材料的阻尼特性。结果表明;复合材料的阻尼比比普通铸铁材料有较大幅度提高;在两点刚性支承状态下,复合材料的振幅衰减比灰铸铁试样振幅衰减更迅速,第一阶阻尼比为灰铸铁的2．3倍,频响函数幅值（噪声分贝）比灰铸铁降低3．23dB,减振效果明显。     

颗粒和晶须增强Al-Fe-V-Si复合材料的研究进展

分析了快速凝固／粉末冶金方法和喷射沉积方法两种工艺制备耐热铝合金的优缺点。对颗粒和晶须增强Al-Fe-V-Si复合材料的作用做了归纳和比较。     

复合铸造与振动斜板冷却铸造SiC_p增强A356复合材料显微组织与耐磨性的比较（英文）

利用复合铸造和振动斜板铸造2种方法铸造Si Cp增强A356复合材料,比较2种复合材料中碳化硅含量对材料显微组织、孔隙、硬度和耐磨性的影响。在铸态条件下,振动斜板铸造和复合铸造的2种复合材料的基体分别为球形和枝晶结构。振动斜板铸造的复合材料其碳化硅颗粒分布更加均匀,并且具有更高的硬度,复合铸造的材料则具有更少的孔隙。对于这2种复合材料,碳化硅颗粒的增加(体积分数最大为20%)导致碳化硅颗粒在基体合金内更加均匀分布并且提高了其耐磨性。与复合铸造材料相比,对于振动斜板铸造的复合材料,碳化硅含量的增加,将降低球形颗粒的尺寸和形状因子,并且具有较好的耐磨性。振动斜板铸造材料比复合铸造材料具有更好的力学性能,这是因为基体中的碳化硅颗粒分布更加均匀,而且振动斜板铸造过程中形成了球形组织。     

碳化硅增强铁基耐磨复合材料的初步研究

采用粉末冶金法,通过冷压成型,高温烧结制备了碳化硅(Si C)增强铁基复合材料。经过对比试验研究了碳化硅(Si C)增强铁基复合材料的耐磨性,对其组织和力学性能进行分析。结果表明:碳化硅可增强铁基复合材料的耐磨性和硬度。     

纳米颗粒增强铝基复合材料的研究进展

概述了粉末冶金法、铸造法和原位合成法三种制备纳米颗粒增强铝基复合材料的方法以及最新研究进展。总结了当前制备纳米颗粒增强铝基复合材料所遇到的问题,并提出今后纳米颗粒增强铝基复合材料的研究方向。     

碳化硅颗粒增强Al基复合材料的新型制备工艺

综述了碳化硅增强铝基复合材料的几种主要制备工艺,重点阐述了高能超声半固态复合法制备SiCp／Al复合材料。首先用渗流法制备SiC体积分数高的SiCp／Al预制块,进行SiC预分散,然后将预制块加入处于半固态温度条件下的铝合金熔体中,最后导入超声波进行搅拌。此法很好地改善了增强颗粒与基体之间的润湿性,使SiC在基体中均匀分布。     

ZL101/SiCp复合材料制备及其缺陷分析

对于高增强体含量的复合材料,其材料的致密性显得尤为重要,本文采用冷等静压结合热等静压的方式制备SiCp/Al复合材料克服了这个困难,实现净成形,具有工艺简单等优点,使用180#α-SiC颗粒作为增强体,体积分数为20%,同时采用ZL101铝粉作为基体,其中采用冷等静压方法能制备出冷坯料材料的理论密度可达75%,后续采用热等静压制备出的碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有致密性良好,颗粒分布均匀,无明显的聚集现象。同时结合SEM和EDS对界面的分析表明碳化硅颗粒增强铝基复合材料产生的缺陷主要是增强体碳化硅颗粒和铝基体结合的界面处有细小的气孔存在,使材料的有效承载面积减小,最终导致材料破断。初步分析了复合材料微缺陷产生的机理。界面处反应生成的界面相对于复合材料的影响。     

颗粒增强Al／Si复合材料的制备工艺研究

研究用浸渗法制备颗粒增强铝硅复合材料的工艺。采用加压渗流将铝液压入到硅颗粒间隙中制备复合材料,分析了不同粒度颗粒增强相对复合材料浸渗长度及Si含量的影响。结果表明：利用浸渗法制得的Al—Si复合材料硅的体积分数可高达60％以上,随颗粒度的减小而增加。     

铝基复合材料的腐蚀研究现状

总结了近年来铝基复合材料腐蚀研究的有关文献,分析了碳化硅,碳纤维,三氧化二铝和硼纤维等增强物对铝金属基体腐蚀的影响,一般而言,铝基复合材料比基体铝合金更容易产生腐蚀。     

CNTs/Al复合材料搅拌摩擦加工质量的超声衰减评价

针对搅拌摩擦加工法制备的碳纳米管增强铝基复合材料的主要碳纳米管团聚缺陷,提出超声波衰减法对加工质量进行无损评价,通过改变搅拌摩擦加工次数得到不同团聚程度的碳纳米管增强铝基复合材料;根据超声衰减理论分别测量各个试样的衰减系数,从宏观上对团聚缺陷进行评价,最大和最小衰减系数相差50倍,通过超声特征扫描成像检测法验证了评价结果的有效性;同时测量了搅拌摩擦加工次数为3次和6次的纯铝试样的衰减系数分别是0.032、0.029 dB/mm,基本排除了在搅拌摩擦加工后纯铝晶粒变化对试验结果带来的影响;最后又采用超声衰减法从微观角度对团聚缺陷进行评价,随着搅拌次数增加,衰减系数从0.178 dB/mm变化到0.025 dB/mm,每搅拌1次衰减系数降低约1倍,可以得出团聚程度越严重,衰减系数越高。     

侧部导入超声处理对共晶Al-Si合金凝固特性的影响

研究了功率超声处理对ZL102铝硅合金凝固特性的影响。研究发现:在凝固过程中进行超声处理能显著细化共晶硅相,改善其形貌及分布;通过对比未处理、300 W超声波及500 W超声波处理条件下铝硅合金不同部位的力学性能及断口形貌,发现功率超声处理明显提高铝硅合金的力学性能,且随着处理功率的增大,合金的力学性能随之提高。并分析了超声波在铝硅合金中传播时衰减的原因,通过数学方法得到衰减方程,并探讨了其衰减规律。     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的界面特征及力学性能

研究了氧化态和原始态碳化硅颗粒增强铝基复合材料的界面结构及其对复合材料弯曲强度的影啊。结果发现．氧化处理后碳化硅与基体铝界面上有一ＳｉＯ２非晶层，该非晶层内由于铝的扩散作用而形成铝的浓度梯度。原始态碳化硅与铝的界面上则无此非晶层．由于此非晶层的作用．导致界面结合强度的提高从而增加了复合材料的弯曲强度。     

Effect of Ceramic Particle Velocity on Cold Spray Deposition of Metal-Ceramic Coatings

In this paper, metal-ceramic coatings are cold sprayed taking into account the spray parameters of both metal and ceramic particles. The effect of the ceramic particle velocity on the process of metal-ceramic coating formation and the coating properties is analyzed. Copper and aluminum powders are used as metal components. Two fractions of aluminum oxide and silicon carbide are sprayed in the tests. The ceramic particle velocity is varied by the particle injection into different zones of the gas flow: the subsonic and supersonic parts of the nozzle and the free jet after the nozzle exit. The experiments demonstrated the importance of the ceramic particle velocity for the stability of the process: Ceramic particles accelerated to a high enough velocity penetrate into the coating, while low-velocity ceramic particles rebound from its surface.     

复合材料孔隙率超声检测技术的研究进展

本研究介绍了近年来超声法检测复合材料孔隙率研究现状,对衰减法、声速法、声阻抗法以及对比试块法进行了详细的阐述。分析了各种方法的理论模型、检测误差,并对各种方法的优缺点进行对比和分析,最后对复合材料孔隙率超声检测技术的发展提出了研究方向和思路。     

基于二维切削的SiCp/Al复合材料表面损伤形成机制研究

目的 研究SiCp/Al复合材料切削过程中的表面损伤形成机制。方法 以SiCp/Al复合材料为研究对象,展开基于二维切削的仿真和实验研究,建立了包含铝合金2A14、SiC增强颗粒以及界面特性的SiCp/Al切削仿真模型,对作用于不同Si C颗粒部位的材料表面缺陷进行分析;接着利用高速直线电机搭建能映射二维切削条件的实验平台,在不同材料去除条件下,利用扫描电子显微镜和白光干涉仪对切削表面形貌进行测试,分析和验证切削表面损伤形成条件。结果 SiCp/Al复合材料切削表面损伤机理取决于SiC颗粒相对刀具切削路径的位置：当刀尖作用在Si C颗粒的顶部时,表面损伤主要为基体撕裂、颗粒破碎;当刀尖作用在Si C颗粒的中部时,表面损伤为颗粒破碎导致的裂纹和凹坑;当刀尖作用在Si C颗粒的底部时,表面损伤为颗粒拔出导致的凹坑。随着切削深度的增大,凹坑逐渐增多,表面粗糙度随之增大。结论 利用二维切削模型仿真方法和高速直线电机实验,可以有效研究复合材料切削损伤形成机制。Si C颗粒相对刀具切削路径的位置不同会导致切削损伤不同;SiCp/Al复合材料表面质量会随着切削速度的提升而有所提高。