Microstrucmre and thermal properties of recyclable Sip/1199A1 composites

Recyclable Si_p/1199Al composites with high volume fraction of Si particles were fabricated by squeeze-casting method. The microstructure was observed and the thermal properties were tested and calculated by theoretical models. Si_p/1199Al composites are all dense and macroscopically homogeneous without any particle clustering. The interface of Si_p/1199Al is clean, smooth and free from any interfacial reaction products. Si_p/1199Al composites have high thermal diffusivity (65.083 mm²/s) and thermal conductivity (168.211 W/(m· °C)). The specific heat capacity of Si_p/1199Al composites at constant pressure increases while the thermal diffusivity and thermal conductivity decrease with increasing temperature. Annealing treatment could improve the thermal properties. The results of Maxwell model and P.G. model are higher than those of experiment.     

二维碳纤维/镁基复合材料的力学和热膨胀性能

采用挤压铸造法制备出二维碳纤维织物增强镁基复合材料,并对其基本性能进行了研究.结果表明:加入二维织物能有效提高复合材料的弯曲性能,使抗弯强度达到414 MPa,弹性模量达到59.65 GPa,并且使复合材料的力学性能具有经向和纬向对称性;碳纤维织物的加入降低了复合材料的热膨胀系数,该材料经过热处理后,在20～200℃内平均热膨胀系数仅为5.59×10-6/℃,明显低于基体镁合金.     

一种环保型电子封装用复合材料

采用挤压铸造专利技术制备了体积分数为65%高纯Si的环保型Sip/Al-Si20复合材料。试验结果表明:复合材料的铸态组织均匀、致密,没有明显的颗粒团聚和偏聚,也不存在微小的孔洞和明显的缺陷;Sip/Al-Si20是一种轻质(密度为2.4g/cm3)、低膨胀系数(7.77×10-6℃-1)、高热导率[156.34W/(m·℃)]复合材料,电导率为4.08MS/m,具有较高的比模量和比强度;Sip/Al-Si20复合材料可以进行镀Ni和封装焊接。     

Al含量对TiAl二元合金铸态组织演化规律的影响

研究了Ti-(35～57)Al合金非自耗电弧熔炼过程中凝固组织的演化规律.通过对不同Al含量的TiAl合金的凝固组织的研究发现,随着Al含量的增加,其宏观组织由等轴晶向柱状晶转变.其中,Al含量为46％～49％(原子分数)时其柱状晶最为明显,然而,其显微组织则随着Al含量的增加,由块状组织逐渐转变为魏氏组织、片层组织和枝晶组织.TiAl合金的初生凝固路径随Al含量的增加,依次表现为β相凝固、α相凝固、γ相凝固.结果表明:当Al含量低于49％(原子分数)时,为β相凝固;当Al含量为49％～56％(原子分数)时,为α相凝固;当Al含量大于56％(原子分数)时,为γ相凝固.而且,随着Al含量的增加TiAl合金中α2相先增加,后随着γ相的出现逐渐减少,直至全部为γ相.     

环保型电子封装用Sip/Al复合材料性能研究

为研究电子封装用Sip/Al复合材料热物理及力学性能,利用挤压铸造方法制备了体积分数为65%的Sip/LD11(Al-12%Si)可回收环保型复合材料.采用TEM观察、膨胀仪、激光导热综合测试仪以及万能电子拉伸试验机等设备及技术对复合材料进行研究.结果表明:Sip/LD11复合材料组织致密,材料中未观察到孔洞和缺陷;20～50℃时复合材料的热膨胀系数为8.1×10-6/℃,并随着温度的升高而增加,退火处理能够降低复合材料的热膨胀系数;Sip/LD11复合材料铸造状态和热处理状态的热导率分别为132.9、160.1 W/m·℃,复合材料的弯曲强度和比模量较高;可以采用化学镀方法在复合材料表面涂覆Ni层,镀层结合强度良好,是一种优异的电子封装用复合材料.     

TiAl基合金的片层取向控制技术

定向凝固技术是一种获得具有单一取向凝固组织材料的重要技术,尤其是对于控制高温结构材料TiAl基合金的片层取向,该技术尤为重要。介绍目前广泛应用的控制片层取向方法,并分析各种TiAl基合金片层取向控制技术的应用方法、使用条件、优点和缺点,为今后TiAl基合金的研究和新的加工技术指明方向。     

碳纤维增强AZ91D复合材料微观组织

采用压力浸渗法制备碳纤维增强AZ91D镁基复合材料,利用扫描电子显微镜、能谱分析仪、透射电子显微镜等分析测试手段对其微观组织进行研究.结果表明,基体镁合金中的Al元素在界面处发生偏聚.随着纤维石墨化程度提高,界面反应程度降低,界面反应物Al4C3的量逐渐减少.由于受到复合材料制备过程中产生的热应力以及制备压力的共同作用,致使基体镁合金发生塑性变形,在近界面区形成大量的位错.在远离界面的基体合金中存在大量块状和杆状的a-Mg17Al12析出相.     

Cf/Mg复合材料热膨胀系数及其计算

利用热膨胀仪测定压力浸渗法制各的单向碳纤维增强镁复合材料在20～300℃区间的平均热膨胀系数,讨论热处理工艺、碳纤维弹性模量、基体合金种类等因素对连续纤维增强镁基复合材料热膨胀系数的影响.结果表明,可以通过退火处理降低复合材料的热膨胀系数.同时,选择高模量石墨纤维或选择低屈服强度基体合金都可以获得低热膨胀系数的复合材料.对计算复合材料横向热膨胀系数的理论公式进行改进,与实验测试值比较,理论计算值更加接近实际测试值.提出计算层合板结构复合材料二维平面内热膨胀系数的模型,计算出不同铺层方式下层合板复合材料的热膨胀系数,结果表明当层合板采用[0/±15/±30/±45/±60/±75/90]s的铺层方式时,复合材料热膨胀系数基本达到各向同性.     

2D Cf／Mg-2．0Re-0．2Zr复合材料的尺寸稳定性

采用压力浸渗法制备碳纤维织物(2D Cf)及单向碳纤维(1D Cf)增强镁合金复合材料,测试丁两种复合材料在50-350℃范围内的热膨胀行为.结果表明,2D Cf/镁合金复合材料(简称2D)平面内不同方向的平均热膨胀系数均随温度升高不断降低.从50到350℃,0°/90°方向的甲均热膨胀系数由4.03×10-6℃-1降至1.83×10-6℃-1;45°方向的平均热膨胀系数由4.53×10-6℃-1降至2.31×10-6℃-1.根据推导公式可以准确计算2D增强复合材料20-150℃范围内0°/90°方向的平均热膨胀系数.20～150℃热循环测试结果表明,2D复合材料具有较好的尺寸稳定性,在热循环过程中存在应变滞后现象,其残余塑性变形主要是基体合金在热应力作用下产生的塑性变形,并且从第2次热循环起,复合材料在热循环中产生的净应变不随热循环次数增加而变化.     

Co3O4中空纳米球的可控制备及气敏性能

以碳纳米球为模板,采用硬模板法制得多孔Co_3O_4中空纳米球。分别采用SEM、XRD、FTIR、BET和XPS对Co_3O_4纳米球的形貌和结构进行表征。通过改变前驱体浓度和陈化反应时间调控Co_3O_4中空纳米球的空间结构及气敏性能。结果表明:在前驱体浓度为0.1mol/L、陈化时间为48h时,得到的Co_3O_4中空纳米球的表面呈疏松多孔结构。Co_3O_4中空纳米球直径约为500nm,由40nm的Co_3O_4纳米粒子组成。室温下,由该材料组装的气敏传感器对浓度为100×10^-6～0.5×10^-6的NH_3有较好的气敏性能;对浓度为100×10^-6的NH_3响应灵敏度高达155.8%,响应时间为1.3s。该气体传感器对NH_3的最低检测限为0.5×10^-6。