颗粒增强铜基热沉复合材料的研制

本文研究了用常规粉末冶金工艺制备颗粒增强铜基热沉复合材料的机械物理性能。研究结果表明 :采用W和Al2 O3颗粒增强铜基热沉复合材料 ,可以有效地改善烧结铜材料的硬度和抗拉强度 ,提高抗高温回复性能 ;W颗粒增强铜基热沉复合材料比Al2 O3颗粒增强铜基热沉复合材料的热导率要高     

纳米Cu-Al2O3复合材料的烧结法制备研究

研究了纳米Al2O3陶瓷颗粒增强铜基复合材料制备技术.选用纳米级Al2O3陶瓷颗粒作为增强相,采用超声波增强化学镀的方法完成对纳米Al2O3陶瓷颗粒金属铜包覆,热压烧结成纳米Al2O3陶瓷颗粒增强铜基复合材料,开采用XRD、TEM等分析测试技术对其组织性能进行研究.     

原位合成法制备Cu-Al_2O_3复合材料及其性能研究

为改善Al2O3颗粒的分散性,提高Al2O3颗粒与Cu基体的结合力,采用原位合成法制备Al2O3弥散强化铜基复合材料,并研究了Al2O3含量变化对复合材料性能的影响。结果表明,复合材料的相对密度和导电性随着Al2O3含量的增加而下降,而硬度随Al2O3的增加而增加。与外加法相比,原位合成法制备的Al2O3弥散强化Cu基复合材料在提高硬度的同时,仍能保持很好的导电性。     

新型纳米Al2O3强化铜基复合材料的制备及其摩擦学性能

纳米复合材料是目前的研究热点,采用热压烧结法制备了纳米Al2O3颗粒强化铜基复合材料。采用阿基米德排水法测试了复合材料的致密度,采用硬度计测试其硬度,采用表面三维形貌仪测量其磨损体积并观察磨痕的三维形貌;采用摩擦磨损试验机研究了复合材料的摩擦磨损性能并分析其磨损机制;采用扫描电镜及能谱仪观察复合材料磨损前后的表面形貌、分析磨痕的化学成分;研究了工艺参数及Al2O3含量对复合材料性能的影响。结果表明:复合材料的最佳热压制备工艺为热压温度900℃,热压压力27.5 MPa,保温时间2 h,所得铜基复合材料的相对致密度达99.03%;随Al2O3含量增加,复合材料的硬度增加,耐磨性先升高后降低;Al2O3含量为2%时,复合材料磨损量最少,相对耐磨性为3.13,硬度较纯铜提高了35.5%;随Al2O3含量的增加,铜基复合材料的磨损机制从以黏着磨损为主转变为以磨粒磨损为主。     

Al_2O_3弥散强化铜基复合材料的研究现状与进展

综述了Al2O3弥散强化铜基复合材料的各种制备工艺及研究进展,对内氧化法制备Al2O3弥散强化铜基复合材料进行了详细的阐述。着重分析了Al2O3弥散强化铜基复合材料发展过程中遇到的问题,并对其今后的研制方向作了进一步的展望。     

(TiB2+Al2O3)增强铜基复合材料的研究

研究了Cu-Al-TiO2-B2O3粉末在机械合金化和随后的烧结过程中结构的变化，结果表明：Cu-Al-TiO2-B2O3粉末通过机械合金化可以形成Cu(Ti,B）及Al2O3和少量的TiCu3粉末，Al2O3是通过机械合金化过程中的自维持反应形成的，采用Cu,Al,TiO2和B2O3作为原料，通过机械合金化和随后的加压烧结，可以制备性能较好的（TiB2 Al2O3）增强铜基复合材料。     

Al2O3颗粒增强聚氨酯基复合材料耐磨性研究

本文研究了Al2O3颗粒增强聚氨酯基复合材料在浆料冲蚀下的耐磨性.结果表明,复合材料的耐磨性随着Al2O3颗粒含量的增加先升高,达到一个峰值后,开始下降.在一定Al2O3颗粒含量下,复合材料的耐磨性好于纯聚氨酯弹性体.这是由于复合材料中的Al2O3颗粒硬度高,可以抵抗浆料的冲蚀磨损,保护周围和下层的基体组织.Al2O3颗粒与基体界面的结合强度对复合材料耐磨性有明显的影响.用KH550处理的复合材料的界面结合强度比用KH560处理的好,所以耐磨性更好.     

原位Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料的高能超声制备及性能研究

采用反应烧结和熔体超声分散法,以SiO2为原料成功制备了Al2O3颗粒增强铝基复合材料。利用X射线衍射仪、差热分析仪、扫描电镜、能谱仪等分析了复合材料的显微组织、生成的颗粒以及颗粒的形貌、尺寸和颗粒的分布。利用电子式万能试验机进行室温拉伸实验。结果表明,在800℃下,经过8h烧结后的坯块中SiO2完全反应生成了团聚的Al2O3颗粒,Al2O3颗粒粒度约为1μm。在熔体中施加1.0kW/cm2的高能超声使坯块熔化,获得的复合材料中Al2O3颗粒分布均匀,颗粒尺寸基本没有变化;复合材料的抗拉强度110.6 MPa,较纯铝基体的92.0MPa,提高了20.2%。     

增强颗粒与基体适配性对颗粒增强铝基复合材料强化机理的影响

用粉末冶金法制备了分别用Al2O3、SiC颗粒增强的颗粒体积分数为25%的6061Al基复合材料,在不同温度对其进行固溶-时效热处理,通过拉伸曲线分析和断口SEM分析研究了增强颗粒与基体适配性对颗粒增强铝基复合材料拉伸性能的影响。结果表明,低强度Al2O3颗粒不适合用于增强高强度的6061Al基体;研究了增强颗粒与基体适配性对颗粒增强铝基复合材料强化机制的影响,发现主要通过影响应力传递机制来影响复合材料性能;揭示了适配性与增强颗粒开裂、复合材料屈服之间的关系,得出增强颗粒相对于基体强度越高,颗粒开裂越少,并总结了一种表示增强颗粒与基体适配性关系的方法。     

超声化学原位合成纳米Al_2O_3/6063Al复合材料组织及高温蠕变性能

为研究纳米颗粒增强铝基复合材料的高温蠕变特性,基于6063Al-Al2(SO4)3体系,采用超声化学原位合成技术,制备出不同Al2O3体积分数(5%、7%)的纳米Al2O3/6063Al复合材料,通过高温蠕变拉伸试验测试其高温蠕变性能,利用XRD、OM、SEM及TEM分析其微观形貌。结果表明:施加高能超声可显著细化增强体颗粒并提高其分布的均匀性,所生成的Al2O3增强颗粒以圆形或近六边形为主,尺寸为20~100nm;纳米Al2O3/6063Al复合材料的名义应力指数、表观激活能和门槛应力值与基体相比大幅提高,均随着增强体体积分数的增加而提高,表明纳米Al2O3/6063Al复合材料的抗蠕变性能提高;纳米Al2O3/6063Al复合材料的真应力指数为8,说明复合材料蠕变机制符合微结构不变模型,即受基体晶格扩散的控制;纳米Al2O3/6063Al复合材料的高温蠕变断口特征以脆性断裂为主,高应力下形成穿晶断裂,低应力下形成沿晶断裂和晶界孔洞;纳米Al2O3/6063Al复合材料的主要强化机制为位错强化与弥散强化。     

纳米Al2O3增强铝基复合材料的制备技术和发展方向

纳米颗粒具有极高的增强效率,能够显著提高铝基复合材料的综合性能.纳米Al2 O3/Al复合材料作为其中的代表,具有高弹性模量、高强度和低密度等优势,得到长期的关注和研究.详细介绍了纳米Al2O3/Al复合材料的制备方法,分析了各制备方法的优点和缺点,并对纳米Al2O3/Al复合材料的发展前景进行了展望.     

钛铁矿原位反应合成Al_2O_3-TiC颗粒增强铁基复合材料

利用钛铁矿铝热碳热原位还原技术成功制备了Al2O3-TiC增强铁基复合材料。通过XRD,SEM和力学性能检测方法分析了钛铁矿原位合成和添加合成两种方式对Al2O3-TiC增强铁基复合材料的组织和力学性能的影响。结果表明:利用钛铁矿合成的铁基复合材料的增强相为Al2O3,MgAl2O4,TiC和Fe相,添加合成过程中会发生一些硬质相TiC被氧化的现象。钛铁矿原位合成Al2O3-TiC增强铁基复合材料的基体组织呈粗大的块条状分布;添加合成的复合材料的铁基体以块状均匀分布。制备的Al2O3-TiC增强铁基复合材料的性能比较优良。材料的最佳综合力学性能为抗弯强度937MPa,维氏硬度532。     

CuAl_2O_3复合材料中Al_2O_3的长大动力学分析

通过分析铜铝颗粒表面铝与氧的反应,计算铜铝合金中铝的沉淀析出量、铝在铜基体中的扩散速率以及Al2O3颗粒大小,研究了喷射沉积内氧化法制备CuAl2O3复合材料中Al2O3的长大动力学行为。结果表明,在反应合成制备过程中,氧化铝颗粒长大动力学行为满足抛物线规律;铜铝合金表面铝与氧的反应是一种铝扩散控制型反应,该氧化铝颗粒的长大与铝在铜铝合金中的含量、扩散速率和所处位置(晶内、晶界)有关。计算得到的Al2O3颗粒大小与实际获得的氧化铝颗粒大小相吻合。     

Al_2O_3-TiC/TiCN颗粒增强铁基复合材料的研究

利用钛铁矿原位合成的Al2O3-TiC/TiCN-Fe复合粉,通过热压工艺成功制备出了不同比例Al2O3-TiC/TiCN增强的铁基复合材料。研究了Al2O3-TiC/TiCN颗粒对铁基复合材料组织和性能的影响。XRD结果显示,在烧结过程中TiC/TiCN会发生一定程度的氧化,有Ti的中间氧化物出现。制备的Al2O3-TiC/TiCN增强的铁基复合材料的性能比较优良,材料的最高力学性能为抗弯强度1334 MPa,维氏硬度802。     

铜基复合材料的研究

综述了7种制备铜基复合材料的工艺机理、特点,以及Cu/Al2O3,Cu/WC,Cu/TiB2,Cu/Ti3SiC2 4种复合材料的研究进展.内氧化法主要用于制备Cu/Al2O3复合材料,其氧含量控制困难,成本昂贵;机械合金化法可制备超细颗粒强化的铜基复合材料,具有工艺简单,成本相对较低的特点,缺点是耗能大,易混入杂质;溶胶-凝胶法可制备超细氧化铝强化的铜基复合材料,工艺过程易控制;液相反应法可用来制备性能优良的Cu/5%TiB2复合材料,基体中颗料的含量、尺寸和分布易控制;固相反应生成法产品纯度高,易获得复杂相和亚稳定相,但产品致密度不高;反应喷射沉积法制得的产品晶粒细小,无宏观偏析,颗粒分布均匀,生产工艺简单,生产效率高.最后还分析了铜基复合材料研究中存在的问题.     

SiC和SiO2纳米颗粒弥散强化铜基复合材料的制备和性能研究

采用粉末冶金法制备了不同含量的纳米SiC和SiO2颗粒增强的Cu基复合材料．研究了增强相含量对铜基复合材料性能的影响，比较了n-SiC和n-SiO2对铜的增强效果。结果表明，n-SiO2和n-SiC颗粒较少含量较少时在基体中分布较为均匀，团聚较少；随着复合材料中n-SiC和n-SiO2质量分数的增加，材料的密度降低，电阻率升高，而硬度先升高后降低；两种复合材料的软化温度都达到700℃以上，远远高于纯铜的软化温度（15012），提高了材料的热稳定性；颗粒含量相同时，n-SiC的对铜基体的增强效果要优于n-SiO2。     

自生法制备纳米-微米颗粒增强B4C基复合材料

采用原位自生法设计并制备了一种新型纳米-微米颗粒增强B4C基复合材料:Al2O3-TiB2/B4C.理论计算和实验证明,可在相对较低的温度(1950℃)下成功实现预期的原位反应,得到完全致密化的复合材料.复合材料中生成细小均匀的微米级Al2O3和TiB2颗粒增强相,并在B4C晶粒内部形成Al2O3纳米颗粒增强相,得到晶间/晶内复合增强的组织结构.复合材料具有优异的综合力学性能,维氏硬度值达到28.8GPa,断裂韧性高达8.27 MPam1/2,耐磨性能大幅提高,K IC3/4*HV1/2达到26,是一种很有发展潜力的复合材料.还探讨了该种纳米-微米颗粒增强复合材料的韧化机制.     

原位铝基复合材料的制备及微观组织

提出制备原位合金化和原位反应颗粒共同强化金属基复合材料的概念,并据此制备了原位10％Cu(质量分数,下同）和5．35％α-Al2O3颗粒增强纯铝复合材料（A）以及原位10％Cu,4%Si和15.06%α-Al2O3颗粒共同增强纯铝复合材料（B）。对原位反应过程进行了热力学分析。SEM观察和EDS分析显示,A和B中的原位反应分别生成了合金元素Cu、Cu Si以及Al2O3;原位Al2O3颗粒直径小于0.5μm,在材料中均匀分布。TEM观测显示Al2O3颗粒边角圆滑,与基体结合良好。探讨了原位反应的机理以及在铸造凝固过程中原位颗粒的行为。     

往复挤压法制备Al2O（3P）/Al复合材料的室温阻尼性能

以纯Al粉及Al2O3粉为原料,采用往复挤压法制备了不同体积分数的Al2O3颗粒增强纯Al基复合材料,并测试了材料的阻尼性能,研究了室温条件下,阻尼与应变振幅及频率变化的关系以及增强颗粒的含量对材料阻尼性能的影响。结果表明：通过往复挤压,Al2O3均匀地分布于Al基体上,形成了致密、均匀的复合材料。往复挤压法制备的Al...     

Al2O3/ZrO2/ZrSiO4复合材料的研究

在Al2O3颗粒补强锆英石陶瓷的研究基础上,探讨了Al2O3与ZrO2共同对锆英石陶瓷的协同补强增韧行为.制备的锆英石基复合材料的室温抗弯强度和断裂韧性分别可达383.31MPa、4.39 MPa·m12.采用XRD分析了复合材料的相组成,采用SEM观察复合材料的断面形貌.结果显示:ZrSiO4为主要晶相,另外还有少量Al2O3和ZrO2存在;第二种增强体ZrO2的最佳引入量为20％(质量分数);确定复合材料的强韧化是由Al2O3和ZrO2颗粒引起的裂纹偏转、微裂纹增韧与ZrO2颗粒引起的相变增韧共同作用而实现的,断裂方式主要为穿晶断裂.