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1.
采用粉末冶金技术制备了SiCp/Al复合材料,探讨了SiC颗粒质量分数对SiCp/Al复合材料密度、布氏硬度、微观形貌以及摩擦磨损性能的影响。结果表明,SiC颗粒表面形成了少量可提高界面结合性的Al4C3化合物。随着SiC质量分数增加,SiCp/Al复合材料的密度没有明显的变化,当SiC质量分数增加至25%时,密度明显下降。SiCp/Al复合材料的布氏硬度随着SiC质量分数的增加呈先增长后减小的变化趋势。当SiC质量分数为20%时,材料的硬度最优(HBW 114),平均摩擦系数达到最大值(0.3425),摩擦后试样表面形貌平整且犁沟较浅,SiC颗粒未出现明显剥落。 相似文献
2.
采用化学沉积法在Al2O3表面制备了Ni镀层,将所制得的Ni包覆Al2O3颗粒(Al2O3p@Ni)作为铁基体的增强颗粒,采用SPS法制备了镀镍氧化铝增强铁基复合材料(Al2O3p@Ni/Fe)。通过优化化学镀工艺,使得Al2O3表面被Ni层均匀覆盖。Ni镀层呈典型的花椰菜状结构,尺寸为1~4 μm,施镀过程中镍首先沉积在Al2O3表面的凹坑和孔洞中,然后逐渐长大向外扩展。Ni镀层与Al2O3紧密结合,厚度可达100 μm。在烧结过程中,Ni镀层不仅提高了Al2O3与铁基体之间的润湿性,而且促进了Al2O3与铁基体在界面处的扩散和反应。最终,通过机械结合、扩散反应和冶金反应形成了Al2O3/NiAl2O4/(Al0.8Cr0.2)2O3/NiFe2O4/Ni/铁基体界面,大大提高了界面结合强度。同时,对Al2O3p@Ni/Fe复合材料和无表面处理的Al2O3p/Fe复合材料进行了磨损试验,结果表明,与Al2O3p/Fe复合材料相比,Al2O3p@Ni/Fe复合材料的磨损质量损失降低了50%,摩擦系数降低了12.5%。Al2O3p@Ni/Fe复合材料的耐磨性明显提高。 相似文献
3.
本文建立了TiBw/Cu、(TiB2p+TiBw)/Cu、TiB2p /Cu复合材料的三维细观结构有限元模型,基于ABAQUS非耦合的热电分析理论,通过有限元数值模拟方法揭示了复合材料微观结构特征参量与宏观导电性能之间的定量关系。结果表明:TiB2颗粒体积分数为导电率主要影响因素,随体积分数增大导电率逐步减小,颗粒粒径大小对导电率影响不显著;TiB晶须体积分数和晶须取向角为导电率主要影响因素,晶须取向角平行于电流方向时导电率最好,垂直于电流方向时的导电率最差。在颗粒晶须混杂增强复合材料中,增强体体积分数和晶须取向角为导电率的主要影响因素,增强体种类对导电率影响较小。本文为颗粒晶须混杂增强铜基复合材料导电率计算提供了新的思路和方法,对颗粒和晶须增强复合材料混杂设计提供依据。 相似文献
4.
粉煤灰空心微珠具有空心圆球结构,将其用于充填树脂基复合材料,可减少树脂用量、提升复合材料性能,同时促进粉煤灰排放废弃物的高附加值利用。采用不同粒径的粉煤灰空心微珠充填树脂基复合材料,研究不同粒径的粉煤灰空心微珠对复合材料密度、力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着粉煤灰空心微珠粒径的减小,复合材料的密度呈先降低后增加的趋势,硬度和冲击强度呈先增加后减少的趋势;粉煤灰空心微珠粒径为120~140目时,复合材料密度最小,粒径小的空心微珠更有利于降低复合材料的密度;粒径为80~100目时,复合材料冲击强度最大;采用较大粒径粉煤灰空心微珠充填树脂基复合材料,更有利于提高复合材料的高温摩擦因数,改善树脂基复合材料的抗热衰退性能;粒径20~40目和60~80目粉煤灰空心微珠复合材料具有良好的综合摩擦磨损性能。 相似文献
5.
氧化锆增韧氧化铝复相陶瓷(ZTA)/高铬铸铁(HCCI)构型耐磨复合材料具有极高的耐磨性,但由于铸造态复合材料难以加工且易断裂失效,需要对其进行热处理。对ZTA/HCCI构型复合材料进行热处理,分析淬火前后复合材料的微观组织,并通过三体摩擦磨损测试研究热处理对耐磨性的影响。结果表明:热处理后HCCI基体微观组织为马氏体或回火马氏体,保证了ZTA/HCCI构型复合材料基体本身具有较高的耐磨性;与热处理后的HCCI相比,淬火和回火的ZTA/HCCI复合材料的质量损失率分别降低了53%和55%,表明材料的整体耐磨性得到了提高。在热处理后的ZTA/HCCI构型复合材料中,ZTA陶瓷在HCCI马氏体基体上钉扎,起到了“阴影效应”,增强了材料的整体耐磨性。 相似文献
6.
采用无钯化学沉积法在碳纤维(CF)表面沉积厚度约0.7 μm、成分可控的Ni-Co-P合金镀覆层,并通过热压烧结工艺在850 ℃、30 MPa真空条件下分别制备纤维增强体体积分数为10%、20%、30%和40%的Ni-Co-P镀覆CF增强铜基复合材料CF/Cu(Ni-Co-P)、30%未修饰CF增强铜基复合材料CF/Cu和30% Ni镀覆CF增强铜基复合材料CF/Cu(Ni)。通过能谱仪、扫描电镜对CF/Cu(Ni-Co-P)中增强体及界面相元素分布、断口形貌进行观察,并采用电子万能试验机对复合材料拉伸性能进行测试。结果表明:在70 ℃水浴条件下沉积10 min可在CF表面获得厚度均匀、表面平整的Ni-Co-P多元合金镀覆层。CF/Cu(Ni)复合材料拉伸性能随着纤维含量的升高呈先提升后降低的趋势,30% CF/Cu(Ni-Co-P)复合材料的抗拉伸强度和屈服强度最高。在增强体含量相同条件下(30%),CF/Cu(Ni-Co-P)复合材料的力学性能明显优于CF/Cu(Ni)和CF/Cu复合材料,断裂机制为非积聚型失效。 相似文献
7.
以SnO2、Bi2Sn2O7为增强相粉体,化学银粉为基体相,采用高能球磨辅助常压烧结工艺制备出系列Bi2Sn2O7改性SnO2增强银基复合材料。考察了Bi2Sn2O7含量、球磨时间、烧结制度对Ag/SnO2-Bi2Sn2O7复合材料物理性能的影响规律。结果表明:随着球磨时间从1h延长至12h,Ag/SnO2-(6 wt.%) Bi2Sn2O7复合粉体从颗粒态向片状结构发生转变,Ag/SnO2-(6 wt.%) Bi2Sn2O7复合材料的电阻率呈逐渐上升趋势而密度呈不断下降趋势。烧结温度的提升和Bi2Sn2O7掺杂量的增加均有助于降低Ag/SnO2-Bi2Sn2O7复合材料的电阻率,且当Bi2Sn2O7掺杂量为12 wt.%、烧结温度900℃时,样品Ag/ (12 wt.%) Bi2Sn2O7的电阻率达到最佳值2.24 μΩ·cm。循环50次的初期电弧烧蚀试验分析可知,相比于纯Ag/SnO2而言,Bi2Sn2O7改性样品表面的烧损面积并未快速扩展至整个表面,且当Bi2Sn2O7含量为6 wt%时,Ag/SnO2-(6 wt.%) Bi2Sn2O7样品表面的烧损面积最小。而当Bi2Sn2O7含量为12 wt.%时, Ag/ (12 wt.%) Bi2Sn2O7表面烧蚀区出现了飞溅现象,这可能归因于其较低的表面硬度(82.38HV0.3)。 相似文献
8.
以Ti、B4C和Al-12Si粉末为原材料,通过超声辅助激光沉积制备了原位TiC-TiB2/Al-12Si铝基复合材料。采用XRD、EDS分析了复合材料的物相组成,通过OM、SEM观察了复合材料的微观组织,利用摩擦磨损试验机和三维轮廓仪测试了复合材料的磨损性能。结果表明,随Ti+B4C含量的增加,ɑ-Al晶粒细化,原位生成的TiB2呈棒状,且可成为ɑ-Al的异质形核核心;原位生成的TiC为150nm多边形形貌。随Ti+B4C含量的增加,原位TiC-TiB2/Al-12Si铝基复合材料的耐磨性提高;未加入Ti+B4C的Al-12Si合金磨损机制为粘着磨损;当Ti+B4C的加入量为8wt.%时,磨损机制为磨粒磨损;当Ti+B4C的加入量为10wt.%时,其磨损机制转变为粘着磨损。 相似文献
9.
《中国有色金属学会会刊》2022,32(2):540-558
The corrosion and tribocorrosion behavior of Ti6Al4V/xTiN (x=0, 5, 10 and 15, vol.%) composites fabricated by solid-state sintering and their relationship with the microstructure and microhardness were investigated. Simulated body conditions such as a temperature of 37 °C and a simulated body fluid were used. The main results demonstrated a microstructural change caused by the α-Ti stabilization due to solid-solution of nitrogen (N) into the titanium (Ti) lattice, producing a maximum hardening effect up to 109% for the Ti64 matrix by using 15 vol.% TiN. Corrosion potentials of composites changed to more noble values with the TiN particle addition, while corrosion current density of samples increased as an effect of the remaining porosity, decreasing the corrosion resistance of materials. However, changes to a less passive behavior were observed for samples with 15 vol.% TiN. The non-passive behavior of composites resulted in the reduction of the potential drops during rubbing in tribocorrosion tests. Besides, an improvement of up to 88% of the wear rate of composites was seen from the solid-solution hardening. The results allowed to understand the relationship between composition and sintering parameters with the improved tribocorrosion performance of materials. 相似文献
10.
《中国有色金属学会会刊》2022,32(8):2598-2608
Ti/Cu/Ti laminated composites were fabricated by corrugated rolling (CR) and flat rolling (FR) method. Microstructure and mechanical properties of CR and FR laminated composites were investigated by scanning electron microscopy, numerical simulation methods, peel and tensile examinations. The effect of CR and FR was comparatively analyzed. The results showed that the CR and FR laminated composites exhibited different effective plastic strain distributions of the Ti layer and Cu layer at the interface. The recrystallization texture, prismatic texture and pyramidal texture were developed in the Ti layer by CR, while the R-Goss texture and shear texture were developed in the Cu layer by CR. The typical deformation texture components were developed in the Ti layer and Cu layer of FR laminated composites. The CR laminated composites had higher bond strength, tensile strength and ductility. 相似文献