粉末冶金原位合成法制备钛基复合材料的研究进展

本文从制备钛基复合材料所需的基体和增强体的选材出发,阐述了粉末冶金方法在颗粒增强钛基复合材料中的研究与应用,并就未来粉末冶金技术在颗粒增强钛基复合材料中的研究方向阐明了观点。     

粉末冶金法制备颗粒增强钛基复合材料的研究进展

颗粒增强钛基复合材料因具有高强度、轻量化、耐蚀性和高温力学性能优良等特点被广泛应用于航空航天、汽车工业、医用工程领域。本文介绍了钛基复合材料在国内外的发展概况与研究成果,阐述了钛基复合材料基体组成、增强体形貌及物理性质、增强体引入方式、制备工艺及力学性能等方面,重点讨论了利用不同粉末冶金法制备颗粒增强钛基复合材料的工艺特点及材料特性,并对其进一步研究提出展望。     

粉末冶金法制备颗粒增强镁基复合材料的研究进展

概述了粉末冶金法制备颗粒增强镁基复合材料的研究进展, 介绍了颗粒增强镁基复合材料的常用基体和微米级、纳米级增强体。重点阐述了粉末冶金法制备颗粒增强镁基复合材料的工艺, 包括增强体预处理工艺、混合粉体成形工艺及烧结工艺。总结了粉末冶金制备工艺对复合材料组织与力学性能的影响规律, 包括增强体-基体界面结合情况的研究和颗粒增强体强化机制的探究。最后, 对粉末冶金法制备颗粒增强镁基复合材料的发展前景进行了展望, 并提出改进措施。     

高温钛合金及钛基复合材料增材制造技术研究现状

高温钛合金及钛基复合材料因具有比强度高、比刚度高、耐腐蚀、耐高温等优异性能，近几年来受到了广泛的关注。钛基复合材料的力学性能往往与增强相组织有关，增材制造技术的快速凝固可以使颗粒增强钛基复合材料中晶粒细化，力学性能得到提升。本文综述了高温钛合金及钛基复合材料的研究进展，分析了增强相组织对材料力学性能的影响，总结了增材制造技术制备钛基梯度功能材料的应用。通过增材制造技术制备钛基复合材料不仅可以提高复合材料的硬度和强度，还可以提高复合材料的延展性，采用增材制造技术制备高性能钛基复合材料将会成为未来的发展趋势。     

颗粒增强钛基复合材料复合方法的研究

与纤维增强钛基复合材料（FTMCS）相比，颗粒增强钛基复合材料（PTMCs）白于制造工艺简单、价格较便宜、工程化应用前景更好而成为近年研究热点．PTMCS的制造方法主要有熔铸法和粉末冶金法．如根据增强体的加人或生成方式，又可分为外加法和内部反应生成法两种．对于外加法来说     

颗粒增强钛基复合材料的研究进展

系统地介绍了颗粒增强钛基复合材料的最新研究进展和发展趋势,重点论述了该类复合材料组分的选择与改善匹配性的措施,并对颗粒增强钛基复合材料的制备技术和力学性能进行了评述。     

陶瓷颗粒增强钛基复合材料的研究进展

陶瓷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,成为钛基复合材料发展领域新的研究热点。系统地介绍了陶瓷颗粒增强钛基复合材料的最新研究进展和发展趋势,重点论述了该类复合材料组分的选择与改善匹配性的措施,并简要介绍了几种常用的制备方法,包括金属粉末注射成形法(MIM)和原位合成法(In-Situ)及其与传统制备方法结合形成的新工艺。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的研究进展

简要介绍了SiC颗粒增强铝基复合材料的优点及几种制备方法,包括搅拌法、浸渗法、喷射法、粉末冶金法和固液分离法;并对其后热变形加工参数对复合材料的性能影响进行了论述;最后,展望了粉末冶金法制备铝基复合材料的发展前景。     

SiCp/Al复合材料的研究方法现状

SiC颗粒（SiCp）增强铝基复合材料因其制备工艺灵活，热物理性能优异及可设计性等许多独特的优点而具有很好的应用前景。本文综述了SiCp增强铝基复合材料的研究和进展，阐述并比较了几种该复合材料的制备工艺，包括搅拌铸造法、压力铸造法、无压渗透法、喷雾沉积法、离心铸造法和粉末冶金法等。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的磨损特性

铝基复合材料质轻,性能优异,已成为金属基复合材料中最有代表性的品种。铝基颗粒复合材料作为复合材料的一个分支正在快速发展,目前采用的制备方法有粉末冶金和铸造等。制得的颗粒增强铝基复合材料不仅重量轻、强度高,而且耐磨性能好,特别适于作为抗磨材料制造活塞、轴瓦等零件。本文研究了 SiC 颗粒增强铝基(ZL102)复合材料的真空热压工艺和磨损性能,结果表明,用真空热压     

Sintering behaviour and mechanical characterisation of Ti64/xTiN composites and bilayer components

Ceramic particle reinforcement can be used to improve the surface properties of Ti6Al4V (Ti64) alloy. Powder metallurgy route is a promising method to fabricate such reinforced Ti64 components. To assess the relevance of this technique, this work investigates the effect generated by the addition of TiN particles in Ti64 powder during free sintering. TiN reinforcement particles were randomly distributed in the Ti64 matrix with three different concentrations in two configurations: completely reinforced and unreinforced–reinforced bilayer. Dilatometry was used to obtain the shrinkage kinetics of samples at 1200, 1300 and 1400°C under inert atmosphere and to investigate the impact of reinforced particles on the sintering behaviour. The microstructure of sintered materials was shown to be lamellar in the unreinforced material and equiaxed in reinforced materials. Finally, the Vickers microhardness measurement showed the huge benefit of adding TiN particles to increase the mechanical strength of the Ti64 alloy.     

Al_3Ti颗粒增强镁基复合材料的反应烧结

采用Mg-Al-Ti反应体系,反应烧结制备了Al_3Ti颗粒增强镁基复合材料,研究了烧结工艺对Al_3Ti/Mg复合材料的组织和密度的影响.研究结果表明:采用镁、铝和钛粉反应烧结可以获得致密的Al_3Ti/Mg复合材料,Al_3Ti为原位形成,呈直径为0.5～5μm颗粒状较均匀地分布在镁基体中.烧结工艺(温度和保温时间)对Al_3Ti/Mg复合材料的组织和密度有着明显的影响,随着温度升高和保温时间延长,原位反应越完全,有利于Al_3Ti颗粒的分散,但过高温度和保温时间的延长,将造成颗粒的再团聚和镁的烧损.Al_3Ti/Mg复合材料较佳的烧结工艺参数为:温度750～800℃,保温时间90～120min.     

混料时间和挤压对SiC增强纯Al基复合材料显微组织和力学性能的影响

采用粉末冶金法制备SiC颗粒增强工业纯Al基复合材料,研究混料时间和挤压对复合材料显微组织和力学性能的影响。研究表明:机械混粉过程存在最佳的混料时间,混料时间为16 h时SiC颗粒分布均匀,复合材料的密度高、力学性能好。挤压可以改善复合材料的界面结合强度、减少孔洞的数量,从而提高材料的致密度和力学性能。烧结态复合材料的断裂机制以基体的脆性断裂以及增强相与基体的界面脱粘为主。挤压态复合材料的断裂以基体的韧性断裂以及SiC颗粒的脆性断裂为主,伴随着少量的基体与SiC颗粒的界面脱粘。     

原位合成TiB增强钛基复合材料的微观组织研究

在热力学计算纯钛粉与TiB2颗粒生成TiB条件的基础上，采用原位反应粉末冶金技术制备了TiB／Ti复合材料。试验结果表明，采用计算的反应条件可以实现纯钛粉与TiB2颗粒完全反应，反应生成物TiB呈晶须状，TiB晶须在基体中均匀分布，并与基体之间界面平整、干净。     

Mechanical Properties of Aluminium-Graphene Composite Synthesized by Powder Metallurgy and Hot Extrusion

The present work focuses on the development of multilayer graphene reinforced aluminium metal matrix composites by powder metallurgy followed by hot extrusion. Microstructure, grain size analysis and mechanical properties of hot extruded unreinforced aluminium and graphene reinforced aluminium composites are presented here. Microstructure shows uniform distribution of graphene throughout the matrix. Experimental results reveal significant increase in hardness as well as tensile strength of composite as compared to unreinforced aluminium. The improvements in properties are attributed to uniformly dispersed graphene sheets, an excellent interfacial bonding between graphene and aluminium matrix and grain refinement caused by the addition of graphene. Further, the strengthening mechanisms involved in the aluminum-graphene composite have been discussed. The fracture studies show the transition of ductile fracture in case of pure aluminium to brittle fracture in case of aluminium-graphene composites.     

The anisotropic mechanical properties of a Ti matrix composite reinforced with SiC fibers

The anisotropic mechanical properties of a Ti alloy composite reinforced with SiC fibers have been investigated and rationalized using analytical models. The appropriate material model for this composite involves the following features: an interface that debonds and slides, a flaw insensitive ductile matrix, and high-strength elastic fibers subject to residual compressive stress caused by thermal expansion mismatch. This, model is broadly consistent with the longitudinal, transverse, and shear properties of the composite.     

纳米AlN颗粒增强铜基复合材料的组织与性能研究

用粉末冶金法制备了AlN增强的Cu/AlN复合材料,研究了AlN含量对复合材料性能的影响和Cu/AlN复合材料的软化温度特性。结果表明,在烧结过程中,弥散分布在铜基体中的纳米AlN颗粒对致密化以及晶粒长大都有阻碍作用。随着复合材料中AlN颗粒质量分数的增加,材料的密度和导电性呈下降趋势,而硬度出现极大值。复合材料的软化温度达到700℃,远远高于纯铜的软化温度(150℃),从而提高了材料的热稳定性。     

Cyclic Deformation of Powder Metallurgy Stainless Steel/Mg‐PSZ Composite Materials

In this study, the low‐cycle fatigue (LCF) behavior of powder metallurgy stainless steel/MgO partially stabilized zirconia (Mg‐PSZ) composite materials is presented. The steel matrix based on conventional AISI 304 steel (1.4301) is reinforced with Mg‐PSZ. The investigated composite materials were manufactured using the spark plasma sintering (SPS) technique. Total strain‐controlled LCF tests were performed on materials containing 0, 5, and 10 vol% Mg‐PSZ, respectively, in order to evaluate the influence of the ceramic reinforcement. Electron backscatter diffraction (EBSD) measurements were applied to identify the locations where the martensitic phase transformations in the steel matrix and stress‐assisted as well as athermal martensitic phase transformations of the Mg‐PSZ ceramic reinforcement take place. The resulting cyclic deformation behavior is correlated with the microstructural features of the composite material.     

MWCNTs特征对MWCNTs/Al复合材料组织及性能的影响

采用粉末冶金法制备多壁碳纳米管(MWCNTs)增强铝(Al)基复合材料(MWCNTs/Al),研究MWCNTs的特征对MWCNTs/Al复合材料显微组织结构及性能的影响。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和拉伸实验对复合材料进行性能测试。结果表明:经过球磨混合的复合粉末中没有碳化铝(Al_4C_3)相,通过烧结和热挤压后出现Al_4C_3相。与长碳纳米管(L-MWCNTs)和短碳纳米管(S-MWCNTs)相比,镀镍碳纳米管(Ni-MWCNTs)在复合材料中分散更均匀,与Al基体的结合性更好,所得到的复合材料硬度和抗拉强度较高,抗拉强度可达到247 MPa,是纯Al的4倍。