颗粒增强镁基复合材料的研究现状及发展趋势

综述了颗粒增强镁基复合材料的研究概况,着重介绍了颗粒增强镁基复合材料的制备技术,界面行为和制备热力学与动力学三大研究热点,另外,对颗粒增强镁基复合材料的增强机理及常温力学性能作了简单介绍,最后,对颗粒增强镁基复合材料的研究方向进行了一些看法和展望,指出原位颗粒增强镁基复合材料的制备技术交城为制备镁基复合材料的发展趋势,镁基复合材料由于具有高的比强度,比模量和良好的耐磨性、耐高温性能和减震性能,在航空航天,特别是汽车工业具有在的应用前景和广阔的市场。     

二氧化硅加入量对AZ80A镁合金硬度及强度的影响

在熔融镁合金中加入SiO2颗粒，原位反应制备颗粒增强镁基复合材料。用SEM-EDX及衍射仪对制备的复合材料进行相分析。结果表明，SiO2颗粒与镁基复合材料中的镁发生反应，生成增强相Mg2Si，提高了镁基复合材料的硬度和强度，当SiO2加入量在8％范围内时，随着SiO2加入量的增加，镁合金的硬度和强度也相应的增加。     

镁基复合材料中常用颗粒增强相研究现状

镁基复合材料具有低的密度、高比强度、比刚度与优异的阻尼性能,是汽车、航空航天等领域的理想化轻量材料,已经成为近年来新材料领域的研究热点。合理有效地选择颗粒增强相对于提升镁基复合材料的性能有着重要的作用。分别从外加法与原位合成法两个方面综述了镁基复合材料颗粒增强相的类型及其对材料力学性能的影响,并对其相应的应用现状进行了分析。最后对颗粒增强相的发展趋势进行了展望。     

颗粒增强镁基复合材料的研究现状

综述了颗粒增强镁基复合材料常用的基体合金,常用的增强相及其镁基复合材料的制备技术、组织和性能等,并对颗粒增强镁基复合材料的发展进行了展望.     

原位反应制备颗粒增强钛基复合材料的研究进展

原位反应制备的颗粒增强钛基复合材料中增强颗粒与基体的相容性好,复合材料高温性能稳定,成为制备高性能颗粒增强钛基复合材料的首选途径.目前,粉末冶金法、熔铸法、放热弥散法、燃烧合成法和机械合金化法都已用于原位反应制备颗粒增强钛基复合材料.综述了这些制备方法的原理、特点以及制备出的复合材料的组织和性能,指出了原位反应制备颗粒增强钛基复合材料今后的发展方向.     

颗粒增强镁基复合材料专利技术综述

颗粒增强镁基复合材料凭借其优良的比强度、比刚度、耐磨性、耐高温、减震性能以及优异的阻尼性能和电磁屏蔽性能等,作为功能材料被广泛地应用在电子、航空、航天特别是汽车工业等行业中。本文主要对颗粒增强镁基复合材料专利申请中专利申请的国内外的年度变化趋势、申请人类型进行分析,并总结了颗粒增强镁基复合材料专利申请中增强颗粒类型以及其专利技术改进方向。     

大塑性变形制备铝、镁基颗粒增强复合材料的研究进展

综述了目前大塑性变形(SPD)制备铝、镁基颗粒增强复合材料工艺的研究进展;总结了在SPD过程中复合材料增强颗粒的细化、再分布及基体合金晶粒的超细化等组织演变特点;分析了经SPD加工后铝、镁基颗粒增强复合材料的强韧化机制以及其力学性能的提升空间。最后指出了SPD制备颗粒增强复合材料尚存在的问题及可能的发展方向。     

镁基复合材料热膨胀的研究进展和前景展望

简要介绍了镁合金及镁基复合材料热膨胀的研究进展,叙述了温度、增强体体积分数、增强体颗粒尺寸、增强体颗粒形状、增强体种类和热处理及其他对镁基复合材料热膨胀的影响。简要介绍了热膨胀的理论预测模型,并对今后的发展做了展望。     

颗粒增强钛基复合材料研究新进展

颗粒增强钛基复合材料具有高比强度、低密度、高弹性模量等特点,成为钛基复合材料的发展趋势.目前日本的Toyota公司采用粉末冶金技术制备了原位反应生成的TiB颗粒增强钛基复合材料,已在汽车发动机进、排气阀等部件得到应用.美国Dynamet公司开发了颗粒增强钛基复合材料CermeTi系列,利用其好的耐磨性能在军事、汽车、体育、医疗器械方面进行了开发.我国西北有色金属研究院研制出了性能优异的TP-650钛基复合材料,并且上海交通大学等亦在原位反应法方面作出了较好的结果.     

原位增强镁基复合材料研究进展与原位反应体系热力学

本文综述了原位镁基复合材料制备方法的研究进展 ,并对原位镁基复合材料的可能的原位反应体系进行热力学分析     

Analysis of in situ Reaction and Pressureless Infiltration Process in Fabricating TiC/Mg Composites

An innovative processing route, in situ reaction combined with pressureless infiltration, was adopted to fabricate magnesium matrix composites, where the reinforcement TiC formed in situ from elemental Ti and C powders and molten Mg spontaneously infiltrated the preform of Ti and C. The influences of primarily elemental particle sizes, synthesizing temperature, holding time etc on in situ reactive infiltration for Mg-Ti-C system were systematically investigated in order to explore the mechanism of this process. In fabricating TiC/Mg composites, Mg can not only spontaneously infiltrate the preform of reinforcement and thus densify the as fabricated composites as matrix metal, but also it can accelerate the in situ reaction process and lower the synthesizing temperature of Ti and C as well. In situ reaction of Ti and C and Mg infiltration processes are essentially overlapping and interacting during fabrication of TiC/Mg composites. The mechanism proposed in this paper can be used to explain the formation     

镁基复合材料高温变形研究进展

自20世纪80年代以来,不同类型(颗粒、晶须、纤维等)的增强镁基复合材料日益增多并得到了广泛的研究。镁基复合材料可设计性较强,且具备突出的力学性能与物理性能,包括低密度、高比刚度、较低的热膨胀系数、良好的阻尼性能、优异的抗震降噪能力及优良的电磁屏蔽性能等,在航空航天、军工制造、汽车电子、建筑用材及生物医用等各领域有着巨大的发展前景,被视作在先进技术领域颇具竞争力的一种轻质金属基复合材料。然而,镁及镁合金的晶体结构为密排六方型,室温下独立的滑移系相对较少,相应地,镁及镁合金具备较差的塑性加工能力。同时,作为硬质相的增强相,与基体镁合金之间的物理化学性能相差较大,存在一定的不兼容性。增强相的添入进一步恶化了镁基复合材料的塑性加工能力,这在很大程度上限制了镁基复合材料的使用。因而,开展关于镁基复合材料在高温变形等方面的研究工作十分重要。国内外关于镁基复合材料高温变形行为方面的科研工作大部分聚焦于不同的工艺参数对高温变形行为的影响、高温变形时发生的加工硬化及动态再结晶现象、建立相应的本构模型等方面。镁基复合材料常见的高温变形方式主要有五种,分别为超塑性变形、高温压缩、热循环变形、高温蠕变及高温二次变形。研究者们针对不同的高温变形方式开展了大量的研究工作,并取得了较为显著的研究成果。其中,高温压缩由于变形工艺相对简单而得到了更为广泛深入的研究。近年来,研究者们不仅探究了不同高温变形方式对镁基复合材料微观组织与性能的影响,还探究了应变量、温度、应变速率等变形条件对镁基复合材料高温变形行为的影响,更深入地探究了镁基复合材料在高温变形过程中的微观组织演变规律与相应的变形机制,结合数值分析构建了相应的本构模型,为镁基复合材料高温变形工艺的制定与优化提供了强有力的理论支持,有助于实现对镁基复合材料微观组织与性能的有效调控。本文综述了镁基复合材料高温变形的不同类型,阐释了镁基复合材料高温变形的本构方程及软化机理,并展望了今后镁基复合材料在高温变形方面的发展方向。     

Processing,microstructure and properties of ultrasonically processed in situ MgO–Al2O3–MgAl2O4 dispersed magnesium alloy composites

AZ91 alloy matrix composites are synthesized by in situ reactive formation of hard MgO and Al₂O₃ particles from the addition of magnesium nitrate to the molten alloy. The evolved oxygen from decomposition of magnesium nitrate reacts with molten magnesium to form magnesium oxide and with aluminium to form aluminium oxide. Additionally, these newly formed oxides react with each other to form MgAl₂O₄ spinel. Application of ultrasonic vibrations to the melt increased the uniformity of particle distribution, avoided agglomeration, and decreased porosity in the castings. Ultrasound induced physical phenomena such as cavitation and melt streaming promoted the in situ chemical reactions. Well dispersed, reactively formed hard oxides increased the hardness, ultimate strength, and strain-hardening exponent of the composites. Presence of well-dispersed hard oxide particles and stronger interface resulting from cavitation-enhanced wetting of reactively formed particles in the AZ91 alloy matrix improved the sliding wear resistance of the composites.     

In situ synthesis method and damping characterization of magnesium matrix composites

Magnesium matrix composites reinforced with 8 wt% TiC was in situ synthesized using remelting and dilution technique. X-ray diffraction analysis revealed the presence of TiC phase in sintered block and magnesium matrix composites. Uniform distribution of fine TiC particulates in matrix material was obtained through microstructure characterization. The results of damping characterization revealed that damping capacity of materials is independent of frequency, but dependent on strain and temperature. There were damping peak in damping–strain curve, which is due to the foul and tangle of dislocations. There were two damping peaks at damping–temperature curve under respective temperature of 130 °C and 240 °C. The former damping peak of magnesium matrix composites is due to dislocation motion, and the latter is due to interface and grain boundary sliding. Generally, damping capacity of magnesium matrix composites is higher than that of AZ91 magnesium alloy, which is due to the addition of TiC particulates.     

高阻尼镁基复合材料研究现状

简述了镁基复合材料阻尼性能的研究现状,介绍了高阻尼镁基复合材料的位错型和界面型阻尼微观机制,分别阐述了基体成分、增强相类型和含量、基体和增强体界面、应变振幅、温度、频率和处理工艺对镁基复合材料阻尼性能的影响。简要分析了镁基复合材料阻尼设计思想,并对其发展方向进行了展望。     

原位反应渗透法TiCp/Mg复合材料的制备和性能

利用Ti和C元素粉末间的原位放热反应合成TiCp,结合Mg熔体的自发渗透技术制备了TiCp/Mg以及TiCp/AZ91D两种镁基复合材料,观测了复合材料的相组成和原位反应生成物TiCp的形貌,研究了这两种镁基复合材料的常温压缩性能.结果表明,原位反应自发渗透技术制备的Mg基复合材料组织致密,增强相呈细小的颗粒状和互穿网片状,分布均匀.这是材料的压缩强度得到提高的原因.在常温以及应变速率为0.01 s-1的条件下,TiCp/Mg和TiCp/AZ91D镁基复合材料的压缩强度分别达到598和650 MPa.     

Interfacial modification of polypropylene composites filled with magnesium hydroxide

The mechanical behaviour of polypropylene composites containing magnesium hydroxide is considered with reference to the influence on properties of filler surface modification. Compared to composites containing untreated filler, mechanical properties can be strongly affected by the chemical nature and amount of surface treatment applied. In particular, very significant improvements in toughness are obtained using sufficiently high levels of magnesium stearate to ensure complete coverage of the magnesium hydroxide surface. Results are discussed in terms of the observed deformation mechanism in the polymer matrix.     

镁基复合材料的制备技术进展

镁基复合材料具有低的密度、优异的力学性能和物理性能,在汽车、航空航天等领域的应用需求日益增加,成为近年来新材料领域的研究热点。介绍了镁基复合材料基体的分类和不同的增强体类型,论述了镁基复合材料的制备方法及应用现状,并对镁基复合材料的发展进行了展望。