颗粒增强金属基复合材料的制备技术和界面反应与控制

金属基复合材料被誉为２１世纪的材料，其中短纤维或陶瓷颗粒增强金属基复合材料（ＰＲＭＭＣｓ）更具有吸引力。铝合金和镁合金是基体材料的最佳候选者，而陶瓷颗粒由于具有优异的性能倍受青睐。在金属基体中加入增强相，可以提高材料的强度、弹性模量、硬度、耐磨性，降低热膨胀系数，改善高温性能和抗疲劳性，然而会导致材料的塑性、韧性下降。近年来，发展了许多制备技术，根据工艺的温度可分为三类：液相工艺、固相工艺和液－固两相工艺。增强相与基体之间的界面反应取决于制备工艺、增强相与基体材料的组成、温度和时间等因素，反过来又对制备工艺和材料的性能产生重要的影响，控制界面反应使之有利于制备工艺和材料的性能是研究的重要目标之一。本文重点对颗粒增强金属基复合材料研究中制备技术和界面反应与控制等热点问题进行分析讨论。  

颗粒增强金属基复合材料的发展概况

从材料选择、制备工艺和生产应用等多方面对颗粒增强金属基复合材料的发展现状进行了综合评述，指出颗粒增强金属基复合材料的研究与开发应走系统化、规模化、可持续发展的道路。  

制备弥散强化铜的新工艺

采用溶胶－凝胶法和热压烧结相结合的新工艺制备超细Ａ１２Ｏ３ｐ弥散强化铜材料，并对其烧结态和退火态的显微组织和性能进行了观察与分析，结果表明：用这种工艺制和轩的弥散强化铜材料具有高致密度、高强度、高电导率及高温热稳定性等优点；Ａ１２Ｏ３ｐ颗粒平均尺寸约０．１ｕｍ，颗粒间距０．３ｕｍ；９００℃退火后性能改变很小。  

氮化铝陶瓷研究和发展

从氮化铝陶瓷的制备工艺，即粉末的合成、成形、烧结3个方面详细介绍了氮化铝陶瓷的研究状况，指出低成本的粉末制备工艺和氮化铝陶瓷的复合形状成形技术是目前很有价值的氮化铝陶瓷的研究方向。  

大功率真空开关铜铬触头材料

综述了大功率真空开关铜铬触头材料最近的进展，主要内容包括：铜铬合金的发明及技术上的优点，铜络合金二元相图上的特点及常规铸造工艺上的困难。铜铬合金的主要制备工艺包括粉末烧结法，粉末烧结－熔渗法以及自耦电极法等，铜铬合金中杂质的影响，包括残余气体的影响，残余碳的影响及第二组元的影响等。对铜铬合金及其材料的显微组织对真空电触头的基本电性能（分析电流能力，抗电弧烧蚀能力，截断电流等）的影响进行了简要的概述，最后对铜铬合金进一步发展方向（如铬粒子细化，材料回收及准快速凝固工艺，喷射成型等）进行了简要的讨论。  

材料制备工艺的计算机模拟

评述了计算机模拟技术在材料制备工艺中的作用、研究现状、动向与今后发展趋势．在此基础上对该领域的发展提出了若干建议．  

Cu-Cr触头合金制备技术的发展

通过对近年来Cu-Cr合金制备技术的回顾，综述了Cu-Cr合金制备技术的进展。论述了该合金的化学成分及显微组织对电性能的影响，包括Cr含量的影响、第三组元的影响、合金中杂质的影响、Cr粒子宏观分布的影响、Cr粒子尺寸的影响、合金致密度的影响、热处理工艺的影响以及表面老炼处理的影响。介绍并分析了Cu-Cr合金的几种主要制备工艺，包括粉末烧结法、熔渗法、电弧熔炼法、自耗电极法以及最近发展起来的低偏析熔铸法；最后，对Cu-Cr合金进一步发展方向，如发展熔铸技术、Cr粒子细化、进一步减少Cr含量以及添加第三组元等进行了简要的讨论。  

Al2O3/Cu复合材料的研究进展

概述了Ａｌ２Ｏ３／Ｃｕ复合材料的研究现状，并对其制备工艺以及影响性能的因素进行了介绍。  

铝电解用NiFe2O4-Cu金属陶瓷惰性阳极的制备

以高温固相合成法合成的NiFe2O4陶瓷粉体和金属Cu粉为原料, 采用冷压-烧结法制备了Cu含量在5%～20%之间的NiFe2O4-Cu金属陶瓷惰性阳极, 研究了烧结气氛和烧结温度对其物相组成、微观形貌和基本物理性能的影响. 结果表明 通过控制烧结气氛中氧分压在NiO和Cu2O的离解反应平衡氧分压之间, 可以制备出具有目标物相组成的NiFe2O4-Cu金属陶瓷; 烧结温度和保温时间对所得NiFe2O4-Cu金属陶瓷的相对密度有较大影响; NiFe2O4和Cu之间的不润湿性限制了NiFe2O4-Cu金属陶瓷烧结温度的提高和保温时间的延长, 在保证金属相分布均匀且不溢出的前提下, 所制备的NiFe2O4-Cu金属陶瓷的相对密度较小; 金属相Cu含量越高, NiFe2O4-Cu金属陶瓷最高烧结温度越低、最长保温时间越短, 从而相对密度越低、孔隙率越高; 除了尽量降低金属相含量外, 还可向NiFe2O4-Cu金属陶瓷中添加其他金属如Ni和Co等, 以改善陶瓷相与金属相之间的润湿性, 以提高烧结温度, 进而提高其相对密度和耐腐蚀性能.  

SiCp/Al复合材料搅拌铸造制备工艺的研究

在试验基础上，对碳化硅颗粒增强铝基复合材料搅拌铸造工艺中的４个关键问题进行了研究，提出了相应的解决方法，优化了工艺参数。在此基础上，制备出了颗粒分布均匀、组织致密、性能较理想的ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料，对复合材料制备工艺的实际应用具有指导意义。