铝基复合材料的腐蚀研究现状

总结了近年来铝基复合材料腐蚀研究的有关文献,分析了碳化硅,碳纤维,三氧化二铝和硼纤维等增强物对铝金属基体腐蚀的影响,一般而言,铝基复合材料比基体铝合金更容易产生腐蚀。     

防锈铝与碳纤维复合材料电偶腐蚀行为

随着防锈铝和碳纤维复合材料在航空航天工业的广泛应用,它们间的接触不可避免。当有腐蚀介质存在时,二者之间由于电极电位差的存在会发生电偶腐蚀。本工作研究了体系温度(0℃、10℃、30℃、60℃、80℃)和电解液中氯化钠质量浓度(1%、3.5%、7%、10%、14%)对试样电偶腐蚀情况的影响。利用SEM和EDS分析腐蚀前后的表面形貌和成分的变化。试验发现随着体系温度的升降或电解液浓度的增减,电偶腐蚀电流呈规律性变化。LB733防锈铝合金存在较大的电偶腐蚀风险,需要采取相应的保护措施后才能使用。     

SiCp／2024Al铝基复合材料点蚀发生和发展的原位研究

本文研究了碳化硅颗粒的体积分数和介质中的Ｃｌ＾－含量对于ＳｉＣｐ／２０２４Ａｌ铝基复合材料腐蚀性能的影响，用扫描微参比电极测量系统首次显示和跟踪了复合材料点蚀发生及发展的微区动态行为，动电位循环极化法研究表明，ＳｉＣｐ／２０２４Ａｌ复合材料比相应的纯铝基金属有较大的腐蚀敏感性。     

晶须对铝基复合材料应力腐蚀开裂行为的影响

采用双悬臂梁试验,研究了碳化硅晶须增强纯铝基及碳化硅晶须增强2024铝基复合材料和2024铝合金在3．5％NaCl溶液中的应力腐蚀（SCC）开裂行为,探讨了晶须对复合材料应力腐蚀开裂行为的影响。结果表明,晶须的存在改变了材料的应力腐蚀特性,晶须在复合材料应力腐蚀开裂过程中具有促进和阻碍应力腐蚀裂纹扩展的双重作用。     

晶须增强纯铝基复合材料表面腐蚀形貌的原子力显微术观察

利用原子力显微镜观察了纯铝基复合材料早期腐蚀过程中表面形貌的变化特征，研究了SiCw/Al和Al18B4O32w/Al两种复合材料的腐蚀行为，结果表明，两种复合材料在3.5%NaCl溶液中具有明显的点蚀倾向，且随腐蚀时间的增加，点蚀抗的尺寸显著增大，观察发现晶须与基体的界面是腐蚀易于发生的地方，点蚀首先在晶须的端部产生，随后沿着晶须与基体的界面扩展，SiCw/Al和Al18B4O33w/Al复合材料的界面腐蚀机制存在较大的差别，这主要是由于二者界面结合状态不同造成的。     

纯铝基复合材料的应力腐蚀与氢致开裂

采用双悬臂梁（DCB）恒位移试验方法，Ⅱ型恒载荷试验方法以及慢为速率拉伸（SSRT）试验方法对纯Al复合材料的应力腐蚀与氢致开裂行为进行了研究，结果表明，在不发生应力腐蚀与氢致开裂的纯铝中加入20％（体积分数，下同）的SiC晶须或Al18O33晶须后就会发生应力腐蚀及氢致开裂。     

退火温度对SiCp／2024Al铝基复合材料腐蚀行为的影响

用电化学方法、实验室全浸实验和x射线应力分析技术研究了退火温度对碳化硅颗粒增强2024铝(SiCp／2024Al)基复合材料腐蚀行为的影响，并用扫描电子显微镜(SEM)观察了腐蚀前后的微观形貌．结果表明；高温退火条件下材料的腐蚀电位Ecorr和孔蚀电位Epit均有较大程度的负移，但退火温度的不同对SiCp／2024Al基复合材料抗局部腐蚀能力影响不大；退火温度升高，由于富铜相析出增加及热失配造成的微缝隙增多而使材料的腐蚀坑变多、变浅、均匀化程度加深．     

碳纤维复合材料与铝合金电偶腐蚀行为研究

采用全浸腐蚀、腐蚀失重测量、电偶电位和电偶腐蚀电流等试验研究方法．将T300／5222、T300／5405和T300／QY8911三种碳纤维复合材料与LY12CZ、71304和2D70三种铝合金相互偶接，研究由于电偶腐蚀的存在，对铝合金及复合材料腐蚀行为的影响，用SEM方法观察其腐蚀形貌．结果表明，碳纤维复合材料与铝合金的电偶腐蚀作用，促进了铝合金表面点蚀的形成与扩展，电偶作用使铝合金腐蚀的溶解速率明显加快，而与铝合金偶接的复合材料表面形貌基本无变化，复合材料与铝合金之间电偶腐蚀电流较大，二者之间电偶腐蚀十分严重．     

铝底盖与马口铁电偶腐蚀行为研究

本文通过稳态极化曲线和电偶电流、电偶电位的测定,评价了在酸性饮料中铝底盖与马口铁电偶腐蚀倾向,结果表明:密封除氧酸性饮料液中Sn-Al电偶电位差远小于200mV,Sn为阳极,Al为阴极,属于弱电偶腐蚀行为,加之铝为阴极,且在这一体系中呈现钝化状态.因此,在酸性饮料罐状态下,腐蚀电化学行为仍以马口铁腐蚀过程为主,可以忽略铝底和罐体马口铁发生严重局部电偶腐蚀的可能性.     

时效对SiCw/2024Al复合材料应力腐蚀开裂行为的影响

采用双悬臂梁试验方法研究了经时效处理的SiCw／2024Al复合材料在3．5％NaCl溶液中的应力腐蚀行为，用透射电子显微镜对时效处理后复合材料的微观组织形貌进行了观察与分析，用扫描电子显微镜观察应力腐蚀试样的裂纹扩展形貌．结果表明，在3种不同的时效状态下，复合材料内部的微观组织形貌发生了较大的变化，引起3种时效状态下复合材料的应力腐蚀行为发生变化，相应的裂纹尖端的微观组织形貌也出现了较大的差别．     

颗粒增强SiCp／2024铝基复合材料的应力腐蚀断裂行为

通过双悬臂梁试样试验和慢应变速率拉伸试验，研究了ＳｉＣｐ／２０２４铝基复合材料在ＮａＣｌ水溶液中的庆力腐蚀断裂行为，并探讨了增强体的存在对材料ＳＣＣ行为的影响。发增强体的存在并未使材料的ＳＣＣ机理发生本质上的变化，但使复合材料的ＳＣＣ抗力明显高于普通铝合金的。     

时效对硼酸铝晶须增强6061Al复合材料应力腐蚀开裂行为的影响

用双悬臂梁预制裂纹试样，研究了硼酸铝晶须增强60 61 Al复合材料在35%NaCl溶液中的应力腐蚀(SCC)开裂行为，探讨了时效对复合材料应力 腐蚀开裂行为的影响规律.结果表明，不同时效状态下，由于析出相的分布及密度不同，导 致复合材料的应力腐蚀特性不同.裂纹尖端点蚀坑对复合材料应力腐蚀开裂起促进作用.     

退火处理对SiCw／Al复合材料应力腐蚀开裂行为的影响

采用双悬壁梁试验方法,研究了不同温度的退火处理对纯铝基复合材料及ＬＹ１２铝基复合材料应力腐蚀开裂行为的影响,应力测试及透射电镜观察结果表明,不同温度的退火处理通过松驰复合材料的残余应力改变基体的位错组态改善了复合材料的应力腐蚀性。     

微晶化对纯铝点蚀行为的影响

通过磁控溅射技术在玻璃基体上制备了晶粒尺寸在400 nm左右微晶铝膜.利用动电位极化曲线及电化学噪声技术研究了微晶铝在酸性氯化钠溶液的腐蚀行为.结果表明,微晶铝自腐蚀电位升高,自腐蚀电流明显减小,维钝电流、点蚀击破电位显著升高;微晶化对纯铝点蚀行为有两方面的影响,一方面点蚀孕育速度增大,另一方面点蚀牛长速度降低,导致微晶化后纯铝的耐点蚀性能增强.     

EFFECTS OF HEAT TREATMENT ON THE THERMAL EXPANSION BEHAVIOR OF SiC WHISKER REINFORCED ALUMINUM COMPOSITE

1. IntroductionHigh specific stiffness and strength, good fatigue properties and tribological propertiesmake SiC whisker reinforcement aluminum composite as attractive class of candidates formany applications such as aerospace and electronic industries[1--2]. As structural componellts with temperature variable the materials used must have good performance includingnot only high mechalilcal properties, but also lower and stable coefficients of thermal expansion. Therefore, it is very important…