反应物形态对原位生长陶瓷粒子增强铝基复合材料微观结构和拉伸性能的影响

对Ｔｉ－Ａｌ－Ｂ,ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ和ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ２Ｏ３三个体系利用反应热压方法制备了原位ＴｉＢ２粒子增强Ａｌ（ＴｉＢ２／Ａｌ）和原位Ａｌ２Ｏ３,ＴｉＢ２粒子增强Ａｌ（Ａｌ２Ｏ３·ＴｉＢ２／Ａｌ）复合材料．Ｔｉ－Ａｌ－Ｂ体系中形成的ＴｉＢ２为最大尺寸可达５μｍ的具有一定长宽比的块状或棒状粒子,此外还有一定量尺寸可达几十微米的不规则块状Ａｌ３Ｔｉ生成．ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ体系中形成小于２μｍ等轴的Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＢ２粒子,基本没有Ａｌ３Ｔｉ生成．ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ２Ｏ３体系中除细小等轴状的Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＢ２粒子外,还生成尺寸为几十微米的条状Ａｌ３Ｔｉ．拉伸试验表明,由ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ体系制备的复合材料具有最高的强度和塑性．对三个体系所制备复合材料差异的微观结构和性能做出了解释．     

Ti形态对原位生长陶瓷粒子增强Al复合材料微观结构的影响

采用Ｔｉ－Ａｌ－Ｂ和ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ两个体系利用反应热压方法制备了原位ＴｉＢ两粒子增强Ａｌ（ＴｉＢ２／Ａｌ）和原位Ａｌ２ＯＥ，ＴｉＢ２粒子复合增强Ａｌ（Ａｌ２Ｏ３．ＴｉＢ２）／Ａｌ两种复合材料。研究表明，对于Ｔｉ－Ａｌ－Ｂ体系，除ＴｉＢ２外还有一定量的尺寸可达几十微米的Ａｌ３Ｔｉ生成，原位形成的ＴｉＢ２大部分为０．１－０．５μｍ的块状粒子，此外还有少量长宽比在于４的棒状ＴｉＢ２对于ＴｉＯ－ＡｌＯ     

原位AIN—TiC粒子增强铝基复合材料

在真空感应炉中，９００－１２００℃，以合适的方位将含Ｎ，Ｃ原子的气体注入熔融的含Ｔｉ等的铝合金中，直接原位反应生成０．２－１．２μｍ的ＡｌＮ和２－５μｍ的ＴｉＣ粒子，均布于铝合金基体中，制成性能优异的复合材料，本工艺具有增强颗粒生成速度快的特点。     

原位AlN-TiC粒子增强铝基复合材料

在真空感应炉中，900-1200℃，以合适的方位将含N，C原子的气体注入熔融的含Ti等的铝合金中，直接原位反应生成0．2-1．2μm的AlN和2-5μm的TiC粒子，均布于铝合金基体中，制成性能优异的复合材料，本工艺具有增强颗粒生成速度快的特点。     

原位合成TiC和TiB增强钛基复合材料的微观结构与力学性能

利用钛与Ｂ４Ｃ之间的自蔓延高温合成反应经普通的熔钐工艺原位合成制备了ＴｉＣ、ＴｉＢ增强的钛基复合材料。光学金相、ＥＰＭＡ、ＴＥＭ和Ｘ射线衍射的研究结果表明：存在匠两种不同形状的增强体,即短纤维状ＴｉＢ晶须和等轴、近似等轴状ＴｉＣ粒子。ＴｉＢ、Ｔｉ基体界面洁净,没有明显的界面反应,而ＴｉＣ、Ｔｉ基体界面有非化学配比的ＴｉＣ过度层存在。由于增强体承受载荷,基体合金晶粒细化以及高密度位错的存在,制备钛基     

Ti形态对原位生长陶瓷粒子增强Al复合材料微观结构的影响

采用Ｔｉ－Ａｌ－Ｂ和ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ两个体系利用反应热压方法制备了原位ＴｉＢ２粒子增强Ａｌ（ＴｉＢ２／Ａｌ）和原位Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＢ２粒子复合增强Ａｌ（Ａｌ２Ｏ３．ＴｉＢ２／Ａｌ）两种复合材料，研究表明，对于Ｔｉ－Ａｌ－Ｂ体系，除ＴｉＢ２外还有一定量的尺寸可达几十微米的Ａｌ３Ｔｉ生成，原位形成的ＴｉＢ２大部分为０．１－５０μｍ的块状粒子，此外还有少量长宽比大于４的棒状ＴｉＢ２．对于ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ体系，基本上没有Ａｌ３Ｔｉ生成，原位形成的Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＢ２为００５－２０μｍ的近似等轴状的粒子．对两种复合材料差异的微观结构给出了解释．     

反应自生氧化铝颗粒增强铝基复合材料

向铸铝ADC12熔体中添加硫酸铝铵,由反应分解的Al2O3原位生成了颗粒增强铝基复合材料。SEM观察表明,Al2O3颗粒在铝基体中细小弥散分布,形成球形、不团聚的增强体颗粒;Al2O3颗粒增强铝基复合材料中的片状共晶硅的数量比未增强合金的少,且Al2O3邻近处的针状共晶硅非常精细。与基材相比,Al2O3颗粒增强铝基复合材料的耐磨性较基材的提高了1~2倍,硬度提高了15%,且由硫酸铝铵反应自生成复合材料的耐磨性优于添加氧化铝形成的复合材料的。     

碳含量对TiC颗粒增强铁基复合材料微观结构的影响

采用分析电镜和X射线衍射仪研究了原位合成TiC颗粒增强铁基复合材料的微观结构，结果表明所形成的颗粒增强相为非化学式的TiCxN1-x，其中x值大小随基体含碳量的高低而发生明显变化，基体中较高的含碳量有助于抑制Fe2Ti相的形成。     

原位生成铝基复合材料增强相的研究现状

介绍了原位铝基复合材料常见的陶瓷强化相、金属间化合物强化相及陶瓷-金属间化合物复合强化相，并就目前的研究现状进行了举例说明。反应合成的铝基复合材料具有常温力学性能高、高温性能好和耐磨性突出的优点，而存在的主要研究难题则是整个材料均质化方法不理想、生长机制等基础理论研究缺乏、反应伴生的化合物难以控制等。     

原位生成铝基复合材料增强相的研究现状

介绍了原位铝基复合材料常见的陶瓷强化相、金属间化合物强化相及陶瓷-金属间化合物复合强化相,并就目前的研究现状进行了举例说明。反应合成的铝基复合材料具有常温力学性能高、高温性能好和耐磨性突出的优点,而存在的主要研究难题则是整个材料均质化方法不理想、生长机制等基础理论研究缺乏、反应伴生的化合物难以控制等。     

原位反应制备细颗粒TiB2增强铝基复合材料研究

热力学分析和试验结果证实，KBF4、Ti反应剂以一定的Ti／B原子比混合加入熔体，最终反应生成单一TiB2相，能抑制TiAl3等其它相的产生。在此基础上，分析比较了反应剂混合粉以预制块形式加入、气流载入熔体两工艺条件下的TiB2颗粒分布、大小。结果表明：通过氩气流载入反应混合粉，并快速搅拌熔体，可克服TiB2颗粒在晶界的团聚，细化颗粒，获得颗粒小于0．5um、且较均匀分布的TiB2／Al复合材料。     

多元氧化物和铝原位反应制备铝基复合材料的组织和性能

采用SEM、EDS、XRD、TEM和拉伸强度测试等研究Al2O3粒子增强的ZL109铝基复合材料。结果表明:多元氧化物和铝原位反应生成的Al2O3粒子尺寸细小,粒径约为0.1μm,在基体中弥散分布,与基体存在共格关系,(001)α(Al)//(010)α-Al2O3,[110]α(Al)//[001]α-Al2O3。原位反应中生成的金属间化合物经T6处理后,以Al5FeSi、FeCr、Mg2Si、Al3Ni、Al2Cu和Al7Cu4Ni相的形式存在于基体中,使得复合材料在300℃的拉伸强度达到163.4 MPa,较基体的提高7.9%。随Al2O3粒子含量的增加,25℃时,复合材料断口断裂方式由韧性断裂转变为解理断裂,再到穿晶断裂;而300℃时,断口断裂转变方式为脆性断裂到延性断裂。     

石墨添加对原位合成钛基复合材料微观结构与力学性能 …

利用钛与Ｂ４Ｃ,石墨之间的自划算高温合成反应经普通的熔铸工艺原位合成制备了等摩尔ＴｉＣ和增强的钛基复合材料,光学金相、ＥＰＭＡ、ＴＥ几Ｘ射线衍射的研究结果表明：存在两 不同形状的境强体,即短纤维状ＴｉＢ晶须和等轴、近似等轴状ＴｉＣ粒子。境强体与Ｔｉ基体界面洁净,没有明显的界面反应。由于境强体随载荷,基体合金晶粒细化以及高密度位错的存在,制备钛基复合材料的机械性能有了较大的提高。石墨的加入导致形成更     

原位生长TiB2增强Al复合材料的研究

将纯Al,Ti,B粉进行真空热压反应烧结,成功地制备了原位生长TiB_2增强Al复合材料。生成的TiB_2具有亚微尺寸,基本无点阵缺陷。这种复合材料具有高的室温强度和模量,以及良好的高温性能。     

石墨烯协同反应自生氧化铝增强铝硅基复合材料的研究

以铝、二氧化硅和石墨烯为原料,采用粉末冶金和原位反应相结合的方法制备石墨烯协同反应自生氧化铝增强Al-Si基复合材料,并对复合材料的物相、组织及性能进分析。结果表明:石墨烯及反应生成的氧化铝颗粒都较为均匀的分布在复合材料基体中起到增强作用;复合材料的致密度和硬度均在二氧化硅质量分数为25%时达到最大,分别为87.08%和77.54 HB,其硬度较未添入石墨烯的复合材料提升了10.3%.     

碳化硅晶须增强铝基复合材料精密加工表面微观形貌

通过采用聚晶金刚石PCD刀具对SiCw增强铝基复合材料在精密数控车床上进行加工试验,使用扫描电子显微镜SEM、原子力显微镜AFM和Talysurf-6型粗糙度轮廓仪对已加工表面进行微观形貌检测和分析,并采用EDAX能谱仪对已加工表面进行化学成分分析.结果表明:第三切削变形区中SiCw所处的不同位向与不同种类的已加工表面微观形貌形成高度的关联度,SiCw的位向是直接影响已加工表面质量的重要因素之一.在A～E五大类SiCw的位向中,A类(α=0°)位向最易使SiCw以直接切断型变形,产生最好的表面质量.E类(α=±90°,且β=0°或β=180.)位向最易使SiCw以拔出或压碎嵌入型变形,形成最差的表面质量.     

原位TiB2颗粒增强铝基复合材料及其力学性能

对原位反应合成TiB2／A356铝基复合材料微观组织和力学拉伸性能进行了研究。结果表明，原位反应生成的颗粒增强相在复合材料基体中分布均匀，基体与颗粒间的界面洁净。复合材料强度随着颗粒含量的增加显著提高，与基体合金相比，TiB2质量分数为8％的TiB2／A356复合材料强度和弹性模量的提高幅度约为28％，TiB2质量分数为16％的TiB2／A356复合材料强度和弹性模量的提高幅度约为35％。复合材料的断裂主要是由于基体与颗粒界面脱粘，在拉伸应力作用下由此萌生微裂纹并扩展，导致界面处的基体撕裂，从而降低复合材料塑性。     

原位合成铝基复合材料中颗粒沉降的研究

对混合盐法制备原位TiB2 颗粒增强铝基复合材料进行了研究。试验发现当TiB2 颗粒含量较高 [w(TiB2 ) >8% ]时 ,出现组织恶化的现象。从颗粒团聚、偏聚及沉降的角度 ,系统地分析了产生此种现象的原因。通过界面活性元素Mg的适量加入 ,改善TiB2 颗粒与Al液界面的润湿情况 ,阻止了颗粒的团聚 ;通过改善工艺参数 ,利用快速搅拌技术 ,有效地抑制了颗粒的偏聚与沉降