晶须增强纯铝基复合材料表面腐蚀形貌的原子力显微术观察

利用原子力显微镜观察了纯铝基复合材料早期腐蚀过程中表面形貌的变化特征，研究了SiCw/Al和Al18B4O32w/Al两种复合材料的腐蚀行为，结果表明，两种复合材料在3.5%NaCl溶液中具有明显的点蚀倾向，且随腐蚀时间的增加，点蚀抗的尺寸显著增大，观察发现晶须与基体的界面是腐蚀易于发生的地方，点蚀首先在晶须的端部产生，随后沿着晶须与基体的界面扩展，SiCw/Al和Al18B4O33w/Al复合材料的界面腐蚀机制存在较大的差别，这主要是由于二者界面结合状态不同造成的。     

硼酸盐晶须增强金属基复合材料的界面结构及其优化

综述了Al18B4O33 晶须(Al18B4O33w)和Mg2B2O5 晶须(Mg2B2O5w)增强铝、镁基复合材料的国内外研究概况,着重介绍了该复合材料的界面结构及其取向关系、界面产物形成机理以及采用晶须涂层方法优化晶须/基体界面结构等方面的研究进展,并对硼酸盐晶须增强铝、镁基复合材料研究中存在的问题及某些需要深入研究的方向提出了一些看法.     

[AlBO]w/6061Al复合材料的时效硬化行为

采用挤压铸造法制备了晶须体积分数为20%的硼酸铝晶须增强6061铝基([AlBO]w/606lAl)复合材料,并采用硬度分析、DSC示差热分析及透射电镜分析的方法对复合材料的时效行为进行了研究.结果表明,压铸法制备的Al18B4O33/6061Al复合材料中存在高密度的位错,同时复合材料基体晶粒细小.经固溶淬火处理后,随着时效时间的增加,复合材料的硬度值先下降而后又有所回升,并在8 h左右出现一个峰值硬度,其硬度明显高于6061Al合金.复合材料固溶处理后硬度值较高是由合金元素的固溶强化所致.由于Al18B4O33晶须和基体6061Al发生了严重的界面反应,使Mg元素大量消耗,导致峰时效强化效果不如固溶强化效果显著.     

预制件烧结温度对Bi(OH)_(3~-)Al_(18)B_4O_(33w)/Al复合材料阻尼性能的影响

采用化学方法在Al18B4O33晶须表面涂覆Bi(OH)3,对所制备的晶须预制件进行不同温度的烧结,在晶须表面获得不同结构的涂层.利用挤压铸造方法制备相应的纯铝基复合材料.研究了烧结温度对复合材料微观组织和阻尼性能的影响.结果表明:晶须预制件烧结温度对涂覆复合材料界面微观组织和阻尼性能有显著影响,当烧结温度为530及830℃时,2种复合材料中均存在2个阻尼峰(位错阻尼与界面阻尼),后者的阻尼在整个测试温度范围内最高;当预制件烧结温度为1000℃时,复合材料中仅存在一个界面阻尼峰,产生这种现象的原因主要是由于它们的界面状态不同造成的.     

Al基复合材料表面晶须涂层的制备及性能分析

在Al基复合材料的Al18B4O33晶须表面涂覆了Bi(OH)3涂层,研究了烧结温度对该复合材料显微结构和阻尼性能的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,复合材料的显微结构变得更粗糙。530、830和1 000℃烧结的复合材料的界面组成分别为Bi+β-Bi2O3、β-Bi2O3+Al4Bi2O9和Al4Bi2O9。烧结温度为530和830℃时,阻尼-温度曲线上出现两个阻尼峰,而1 000℃时只有一个较弱的阻尼峰。其中830℃时,由于进入复合材料的铋增加,所以复合材料的阻尼容量最大。     

热挤压工艺参数对挤压铸造SiCw/L3复合材料组织和性能的影响

研究了挤压比和挤压温度对挤压铸造ＳｉＣｗ／Ｌ３ 复合材料组织和性能的影响。结果表明,当挤压温度升高时, 晶须沿挤压方向定向排列程度基本未变, 而晶须的折断程度则减弱, 导致复合材料的抗拉强度提高; 当挤压比增大时, 晶须沿挤压方向定向排列程度增大, 晶须的折断程度也增大, 这两个决定强度的相反过程造成了复合材料的抗拉强度在挤压比为１８∶１ 时出现最大值。用修正的混合法则预测挤压态复合材料强度时, 必须增大基体对强度贡献部分的系数ｃ＊ 。     

稀土表面改性Al2O3／6061Al复合材料组织与界面分析

采用液相包裹法对Al2O3微粉进行稀土Y2O3表面改性，用挤压铸造法制备表面经稀土Y2O3改性的Al2O3／Al复合材料，并对复合材料的显微组织及界面进行观察和分析。结果表明：表面经稀土Y2O3改性的Al2O3微粉能均匀的分布于基体中，界面润湿性得以改善，复合材料组织更加均匀。拉伸性能测试表明：改性粉体对Al合金拉伸性能增强效果明显。对复合材料界面进行TEM，HREM及电子衍射分析表明，界面结合良好，界面处有Y2Al生成。EDAX分析表明界面相是钇、铝含量很高的物相；XRD图谱中也显示出Y2Al的衍射峰。     

Al2O3p/2024Al基复合材料的界面结构

利用TEM、HRTEM等分析测试手段,对挤压铸造法制备的Al2O3颗粒增强2024Al基复合材料的界面组织结构进行了观察与分析。结果表明：Al2O3p/2024Al基复合材料的界面结合良好,未发现界面反应物,铝基体与Al2O3颗粒以共格关系结合,界面属直接结合型,且Al2O3颗粒与Al基体存在如下的位向关系：Al2O3（1^-1^-21^-）//Al（1^-1^-1^-）;Al2O3〈3^-41^-1^-〉//Al〈110〉。     

硼酸镁晶须增强6061铝基复合材料的干摩擦磨损行为(英文)

研究搅拌铸造工艺制备的硼酸镁晶须增强6061铝基复合材料在干滑动条件下的摩擦磨损性能。复合材料的体积分数为2%,根据增强体种类,材料分别记为:Al基体、Mg2B2O5w/6061Al、ZnO/Mg2B2O5w/6061Al和CuO/Mg2B2O5w/6061Al;讨论磨损速率和摩擦因数之间的关系。结果表明:在4种材料中,ZnO/Mg2B2O5w/6061Al复合材料的磨损率最低。随着载荷和滑动速度的增大,基体和复合材料的摩擦因数和磨损率降低,摩擦磨损机制由轻微磨损机制转向严重磨损机制。     

亚微米Al2O3颗粒表面稀土改性及其对6061Al复合材料时效行为的影响

采用液相包裹法对亚微米Al2O3颗粒进行稀土表面改性，用挤压铸造法制备表面经稀土改性的Al2O3p／6061Al复合材料．对颗粒表面经稀土改性前后增强6061Al复合材料在不同温度下的时效析出行为进行分析研究．结果表明：改性后的亚微米Al2O3粉体颗粒表面Y2O3包裹均匀，其增强的复合材料在不同时效阶段的硬度值均较改性前有明显提高．且随着时效温度的升高，Mg2Si析出过程加快，时效峰提前，呈现出硬度值变小的趋势，透射电镜观察表明，表面改性颗粒增强的复合材料基体中存在一定量的位错和析出相；而改性前复合材料却呈现出位错和析出相极其稀少的组织特征．分析了改性前后复合材料时效组织形成的原因。     

时效对硼酸铝晶须增强6061Al复合材料应力腐蚀开裂行为的影响

用双悬臂梁预制裂纹试样，研究了硼酸铝晶须增强60 61 Al复合材料在35%NaCl溶液中的应力腐蚀(SCC)开裂行为，探讨了时效对复合材料应力 腐蚀开裂行为的影响规律.结果表明，不同时效状态下，由于析出相的分布及密度不同，导 致复合材料的应力腐蚀特性不同.裂纹尖端点蚀坑对复合材料应力腐蚀开裂起促进作用.     

晶须对铝基复合材料应力腐蚀开裂行为的影响

采用双悬臂梁试验,研究了碳化硅晶须增强纯铝基及碳化硅晶须增强2024铝基复合材料和2024铝合金在3．5％NaCl溶液中的应力腐蚀（SCC）开裂行为,探讨了晶须对复合材料应力腐蚀开裂行为的影响。结果表明,晶须的存在改变了材料的应力腐蚀特性,晶须在复合材料应力腐蚀开裂过程中具有促进和阻碍应力腐蚀裂纹扩展的双重作用。     

纯铝基复合材料的应力腐蚀与氢致开裂

采用双悬臂梁（DCB）恒位移试验方法，Ⅱ型恒载荷试验方法以及慢为速率拉伸（SSRT）试验方法对纯Al复合材料的应力腐蚀与氢致开裂行为进行了研究，结果表明，在不发生应力腐蚀与氢致开裂的纯铝中加入20％（体积分数，下同）的SiC晶须或Al18O33晶须后就会发生应力腐蚀及氢致开裂。     

低体积分数SiCW/Al复合材料的制备

提出了一种低体积分数SiCw／Al复合材料的制备方法，将SiCw与铝粉混合制成预制件，再将其与铝基体用挤压铸造法制成复合材料，通过微观组织观察发现，用该方法制备的低体积分数复合材料中晶须分布均匀。经挤压后可使铝粉颗粒和铝基体充分融合。断口观察发现，复合材料中晶须与基体间的结合非常好。     

Al2O3粉末对镁合金微弧氧化陶瓷膜的显微结构及其耐蚀性的影响

在已优化的Na2SiO4-Na3PO4复合体系溶液中加入Al2O3粉末对AZ91D镁合金进行了微弧氧化处理。用SEM、XRD分析了加入Al2O3粉末对陶瓷膜的形貌特征和相成分的影响。结果表明，加入Al2O3粉末后陶瓷膜孔洞减少，且疏松层变得紧实；膜层相成分增加了Al2O3。在3．5％NaCl溶液中的电化学腐蚀试验表明，加入Al2O3粉末后陶瓷膜的耐蚀性有很大提高。     

Effect of Extrusion Forming on Compressive Strength of Al_(18)B_4O_(33)w/Mg Composites

The aluminum borate whisker reinforced magnesium matrix composites (Al18B4O33w/Mg) were fabricated by pressure infiltration technique and extrusion-vacuum infiltration technique respectively to study the effect of extrusion forming on their mechanical behaviors. The microstructure of the composites was observed by scanning electron microscopy. The compressive strength was investigated and compared with that of the matrix alloy AZ91D. The results show that the extrusion forming could cause fracture of the wh...     

Mechanical Properties of Al/BN Nanocomposites Fabricated by Planetary Ball Milling and Conventional Hot Extrusion

In this study, Al matrix nanocomposites containing 1, 2 and 4 wt% nano-boron nitride were fabricated by mechanical milling and hot extrusion. The mechanical properties of all extruded samples were evaluated. Also, the morphology and microstructure of the milled composite powders were characterized using two types of electron microscope. The results showed that a high fraction of the boron nitride nanoparticles dissolved and formed a solid solution in Al matrix during the milling process. Through the process of solid solution formation, the work hardening rate of the composite powders increased. This led to a morphological change in the composite powders and resulted in equiaxed shape. The powder particle size also decreased after the milling process. By increasing boron nitride content within a range of 0–4 wt% in the hot extruded samples, tensile stress increased from 212 to 333 MPa. The hardness of the nanocomposite samples including 1, 2 and 4 wt% boron nitride improved approximately 55, 70 and 90% in comparison with pure Al,respectively.     

Effect of interfacial reactions on solid erosion of Al18B4O33 whisker-reinforced AC4C Al alloy matrix composites

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＷｈｉｓｋｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄａｌｕｍｉｎｕｍｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｏｆｇｒｅａｔｉｎｔｅｒｅｓｔｆｏｒｔｈｅｉｒｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈ,ｈｉｇｈｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｈｉｇｈｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ.Ｓｅｖｅｒａｌｓｔｕｄｉｅｓ[1～5]ｏｎｔｈｅｅｒｏｓｉｏｎｏｆｍｅｔａｌｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ(ＭＭＣｓ)ｈａｖｅｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｓｅａｄｖａｎｃｅｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓｅｒｏｄｅｍｏｒｅｒａｐｉｄ…     

铝镁双金属反向等温包覆挤压棒材耐腐蚀性能

利用反向等温包覆挤压技术制备了直径38 mm的铝包覆镁合金复合挤压棒材,采用浸泡实验和电化学工作站进行腐蚀分析,对比研究铝镁双金属反向等温挤压棒材表层、芯部及铝镁包覆结合界面层在3.5%NaCl溶液中腐蚀前后的微观组织形貌、腐蚀失重率、极化曲线、阻抗谱等。结果表明:铝镁合金在挤压过程中发生再结晶,包覆结合界面层析出β(Al3Mg2)相和γ(Mg17Al12)相,而未包覆挤压镁合金,在晶界处析出γ(Mg17Al12)相。相比于未包覆状态而言,反向等温包覆挤压棒材在腐蚀过程中,包覆铝表面层更容易富集腐蚀产物形成钝化膜抑制腐蚀进行。因此这一双金属包覆反向等温复合挤压技术有利于提高AZ31镁合金型材的耐腐蚀性能。