颗粒尺寸对SiCp/6061铝基复合材料组织与性能的影响

采用搅拌铸造方法制备颗粒尺寸为20～50 μm的SiCp/6061铝基复合材料,研究了SiC颗粒尺寸对6061铝基复合材料显微组织、拉伸力学性能和耐磨性能的影响.结果表明:通过搅拌铸造方法制备6061铝基复合材料,SiC颗粒在6061铝基复合材料中分布较为均匀,且随SiC颗粒尺寸增大,6061铝基复合材料中SiC颗粒的分布均匀性提高.SiC颗粒尺寸越小,6061铝基复合材料的抗拉强度和伸长率越高.在SiC颗粒尺寸为20μm时,6061铝基复合材料的抗拉强度和伸长率分别为296MPa、5.5％.随SiC颗粒尺寸增大,6061铝基复合材料的耐磨性能提高,磨损率逐渐下降.     

机械合金化处理Ni/SiC复合粉末的组织形貌

采用机械合金化技术制备Ni-30SiC复合粉末,借助扫描电镜和能谱仪对球磨后Ni-SiC复合粉末的组织形貌进行分析,确定了Ni对SiC粉末颗粒的包覆作用以及两种粉末的均匀混合状态。结果表明,随着球磨时间延长,Ni对SiC粉末颗粒包覆效果逐渐明显且两种粉末混合越发均匀;球磨时间存在一个最佳值,过长的球磨时间则会破坏包覆效果;过高的转速会加快包覆层的加工硬化而使其脱落,使得包覆效果变差;当球磨时间为20h,球磨转速为300r/min,球料比10∶1时,Ni对SiC粉末颗粒已有较大程度的包覆效果,且Ni、SiC颗粒均匀混合。     

银包铝复合丝材的制备工艺

采用冷静液挤压的方法将银管套装铝棒坯料挤压成银包铝线材,再通过多道次拉拔制备外径小于d 100 μm的银包铝丝材.结果表明银管和铝棒的硬度比和模角大小对静液挤压银包铝复合线材的稳定制备具有显著的影响,当管和铝芯棒的硬度比为50-20、模角为45`时,可以成功制备质量良好的银包铝复合线坯.合理的拉拔和退火工艺为分别在丝径拉拔至d 1.7、0.28和0.09 mm时各退火一次,d 1.7 mm线材退火温度为200 ℃,保温时间5 min;其余情况下,退火温度为150 ℃,保温时间5 min.制备的名义外径为d 70 μm丝材的丝径和包覆层厚度测试结果表明丝径为(70±2) μm,包覆层厚度为9～12 μm.外径为90、70和40 μm的丝材在150 ℃、5 min退火后的拉伸强度分别为151、177和183 Mpa,伸长率分别为9.69%、4.41%和2.34%.     

硅含量对喷射沉积SiC_p/Al-Si功能梯度复合材料摩擦磨损性能的影响

对喷射沉积技术制备的不同硅含量铝基功能梯度复合材料进行室温摩擦学性能研究。结果表明:当硅含量分别为7%、17%和20%时,SiCp/Al-Si功能梯度复合材料的摩擦因数随载荷或滑动速度(转速)的增加而减小;随着SiC颗粒含量的增加,摩擦因数呈增大趋势;随基体硅含量增加,摩擦因数越稳定。在转速300~500 r/min、700~900 r/min和载荷10~30 N、40~50 N时,磨损率随转速、载荷的增加而升高,随SiC颗粒含量的增加而降低,梯度变化明显;在转速500~700 r/min和载荷30~40 N时,随转速、载荷的增加,磨损率反而减小;随基体硅含量的增加,磨损率呈降低趋势,材料在摩擦过程中生成的机械混合层(MML)厚度呈减小趋势。     

TiN/Ti复合细化剂对工业纯铝细化效果的影响

利用高能球磨制备了一种金属钛包覆纳米TiN的复合晶粒细化剂(TiN/Ti),研究了该细化剂对工业纯铝的细化效果及其抗衰退性能.结果表明,TiN/Ti复合细化剂对工业纯铝具有良好的晶粒细化效果,当加入量仅为0.025％时,试样组织由粗大的柱状晶转变为等轴晶;当加入量为0.2％时,纯铝的晶粒平均尺寸为82μm.该细化剂在725℃铝液中保温30、60和120 min后,试样的晶粒尺寸分别为101、153和327 μm.相对纯钛粉,TiN/Ti细化剂表现出良好的抗衰退性能,其抗衰退性来源于金属钛包覆纳米TiN在铝液中的分散性和稳定性.     

织构设计对润滑脂密封副密封特性影响的数值模拟

目的 探究织构设计对润滑脂密封副密封性能的影响规律,得到织构化设计的最佳结构参数和工况条件。方法 基于润滑脂Herschel-Bulkley流变模型和非接触机械密封原理,选择直线型沟槽织构建立端面密封模型。采用数值模拟方法分析不同倾斜角和转速下密封间隙的流场规律,进一步对密封副泄漏量的影响因素进行系统探究。结果 倾斜角不同,泄漏量随转速的变化规律不同。倾斜角为30°时,泄漏量随转速的提升而增大;倾斜角为35°时,泄漏量较小,且随转速变化不大;倾斜角为40°,且转速大于2 000 r/min时,泄漏量几乎为0;倾斜角大于等于45°,且转速大于1 000 r/min时,流体反向泵送,无泄漏。密封间隙和介质初始温度是影响泄漏的主要因素,泄漏量随密封间隙和介质温度的增大而增大。一定范围内,增加沟槽数量和长度也可减少泄漏。最佳织构参数和工况条件为倾斜角40°,槽数14,槽长8 mm,槽宽1.5 mm,密封间隙0.03 mm,槽深0.07 mm,温度小于320 K,转速大于2 000 r/min。结论 织构设计能有效抑制流体端面泄漏,润滑脂非牛顿特性对密封副间隙流场有显著影响,后续润滑脂密封副设计...     

影响铝基复合材料中SiC颗粒分布均匀性的工艺因素

利用组织分析的方法,研究了工艺措施对液态机械搅拌铸造法制备的SiCp/6061A1复合材料中SiC颗粒分布均匀性的影响.结果表明:真空状态下650℃预处理3h.可提高SiC颗粒表面的活性,改善增强颗粒与铝液之间的润湿性;在Ar气流量0.4 m3/h.温度760℃,搅拌速度1500 r/min,搅拌时间25rain的工艺条件下,可得到增强颗粒分布均匀、气孔和夹渣极少的铝基复合材料.     

高导热金刚石/铝复合材料的真空热压制备

以纯铝粉末和金刚石为基体材料,采用真空热压固相烧结方式制备出热导率为677 W/(m·K)的高导热金刚石/铝复合材料。利用激光导热仪、热膨胀仪对金刚石/铝复合材料性能进行表征,并通过对制备温度、保温时间及金刚石基本颗粒尺寸的调控来优化制备工艺。研究发现:随制备温度升高,金刚石/铝复合材料的密度及致密度均有所提高,其热导率呈先升后降的趋势,当制备温度为650 ℃时,热导率达到526.2 W/(m·K)。随着保温时间由30 min增加至120 min,金刚石/铝复合材料的密度、致密度和热导率均增大,致密度达到99.1%,热导率达到566.7 W/(m·K)。当金刚石基本颗粒尺寸由20 μm增加至500 μm时,金刚石/铝复合材料的密度、致密度先增大后减小;在金刚石基本颗粒尺寸为200 μm时,密度达到最大,分别为3.06 g/cm3和98.4%;热导率随金刚石基本颗粒尺寸逐渐增大,在金刚石基本颗粒尺寸为500 μm时,热导率达到677.5 W/(m·K),为目前最高增强效率。故通过工艺控制可以有效提高铝基体与金刚石的结合,减少其界面空隙,进而制备出高热导率金刚石/铝复合材料。      

反应涂层SiCp/6013Al复合材料的热学性能

为制备高SiC含量的SiCp/60 13Al复合材料 ,把 (SiC Ti)的混合粉末压坯浸入熔化的铝液中 ,通过反应引发自蔓延反应。反应产物在SiC颗粒表面原位形成涂层 ,改善了SiCp/60 13Al界面的润湿性。SiC颗粒在 80 0℃自重沉降 3 0min ,除去上面部分铝液 ,可制备高SiC含量的复合材料。研究了自蔓延反应机理及复合材料的热膨胀系数、导热系数及其与自蔓延反应之间的关系。并与用离心渗铸法制备的同种材料作比较 ,发现自蔓延反应对材料的热膨胀系数影响不大 ,但由于SiC颗粒表面的反应物涂层热阻较大 ,剧烈的自蔓延反应会损害材料的导热性能。如果反应程度控制适当 ,可以制备低膨胀、高导热的SiCp/60 13Al复合材料     

正交试验法优化SiC增强铝基复合材料的制备工艺

采用搅拌铸造法,以SiC颗粒为增强相,制备铝基复合材料。以所得试样的密度和磨损率为目标函数,以搅拌温度(A)、搅拌速度(B)、搅拌时间(C)为变量进行正交优化设计。结果表明,搅拌因素对复合材料密度的影响顺序为:BCA;对磨损率的影响顺序为:BAC。制备SiC增强铝基复合材料的最佳工艺参数为:搅拌温度780℃,搅拌速度300 r/min,搅拌时间40 min。