纳米颗粒增强铜基复合材料的最新研究动态及发展趋势

纳米颗粒增强铜基复合材料具有独特的结构特征、优异的力学性能，与纯铜近似的导电、导热性能，是一种有着广泛应用领域的功能材料。综述了纳米颗粒增强相的类型及选用原则，论述了纳米颗粒增强铜基复合材料的制备方法以及颗粒增强相的类型、颗粒增强相的含量、制备工艺三方面对复合材料性能的影响，并对将来材料的研究方向进行了展望。     

纳米SiC颗粒增强2024铝基复合材料的力学性能研究

采用粉末冶金法制备了1%(体积分数)纳米SiC颗粒增强2024铝基复合材料,并研究了其力学性能。实验结果表明,1%纳米SiC颗粒增强2024铝基复合材料具有优良的室温力学性能,并且在200℃时表现了较好的高温性能,在315℃时强度下降。研究表明,纳米SiC可以增加增强粒子的表面积,减小增强粒子的颗粒间距,使大量弥散分布的纳米SiC颗粒起到钉扎位错的作用,而且可以细化2024铝基体的晶粒,因而表现了良好的力学性能。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的研究进展

简要介绍了SiC颗粒增强铝基复合材料的优点及几种制备方法,包括搅拌法、浸渗法、喷射法、粉末冶金法和固液分离法;并对其后热变形加工参数对复合材料的性能影响进行了论述;最后,展望了粉末冶金法制备铝基复合材料的发展前景。     

SiC颗粒增强铝基复合材料制备工艺的发展现状

综述了SiC颗粒增强铝基复合材料的搅拌法、粉末冶金法、挤压铸造法、喷射沉积法、高能超声半固态复合法和高能球磨法等制备工艺的原理、特点、应用及其最新研究进展,并展望了未来的发展方向。     

原位矿化羟基磷灰石/高密度聚乙烯纳米复合材料的颗粒增强机制研究

通过SEM，AFM，XRD等检测手段对原位矿化复合方式制备的羟基磷灰石，高密度聚乙烯（HAP／HDPE）材料的显微结构进行了系统研究。研究表明，原位矿化复合方式制备的HAP／HDPE材料中，HAP颗粒以纳米尺度均匀分散在HDPE基体中，且与HDPE以化学键的方式结合。这种高的界面结合强度使HDPE结晶度提高，HDPE在HAP颗粒表面取向结晶，并且诱导HDPE形成高度取向的纤维结构。另一方面，HAP颗粒在对HDPE具有成核作用，纳米HAP颗粒的均匀分散使得HDPE在HAP质量含量相同情况下能形成更多的晶核，从而使HDPE的晶粒细化，这两方面的原因导致材料在保证高强度和高模量的情况下具有高的断裂韧性。     

颗粒增强复合材料超塑性中颗粒作用的研究

本文介绍了颗粒增强复合材料超塑必事颗粒的作用；与基体材料相比超塑行为被改变；有利于形核及阻碍晶粒长大；可省去固溶与过时效处理工序。     

颗粒增强铸造金属基复合材料

介绍了国内外对金属基复合材料的研究及应用的简单情况,重点阐述了石墨、碳化硅颗粒增强金属基复合材料的制备及其特性,以及SiCp／ZL109复合材料在175柴油机活塞上的台架试验结果。展望了铸造颗粒增强金属基复合材料的应用前景。     

纳米AlN颗粒弥散增强铜基复合材料的制备及性能研究

本文采用高能球磨结合放电等离子烧结法制备了含不同质量分数AlN的AlN/Cu复合材料。研究了AlN质量分数对AlN/Cu复合材料微观形貌、相对密度、显微维氏硬度、拉伸强度、延伸率及导电性能的影响。结果表明:当AlN质量分数1.0%时,随着AlN质量分数的提高,复合材料的硬度、抗拉强度提高,断后伸长率、电导率降低。但当AlN质量分数为1.0%时,AlN/Cu复合材料相对密度为97.8%,显微硬度和抗拉强度分别达到了HV 119.5和259.7 MPa,电导率为49.30 mS·m~(-1),综合性能达到最优。     

铸造法制备颗粒增强铝基复合材料

铸造法是目前最主要的一种制备颗粒增强铝基复合材料的方法。叙述了几类制备颗粒增强铝基复合材料的铸造方法，并介绍了此种工艺方法应注意的技术问题及解决方法，提出了用铸造法制备颗粒增强铝基复合材料的原则。     

粉末冶金颗粒增强钛基复合材料研究进展

颗粒增强钛基复合材料具有优异的力学性能，粉末冶金技术在制备颗粒增强钛基复合材料上有很大优势。本文从钛合金基材、颗粒增强相选择及制备工艺与性能等方面综述了粉末冶金颗粒增强钛基复合材料的研究进展，指出提高密度、降低成本是粉末冶金颗粒增强钛基复合材料的发展方向。     

TiC颗粒增强钛基复合材料的摩擦磨损性能

采用Ti粉末分别与碳化物Mo2C和VC粉末混合,通过冷等静压、真空高温烧结原位生成6种不同成分的TiC颗粒增强钦基复合材料,用UMT-3型摩擦试验机研究合金元素Mo和V以及Mo2C、VC添加量对钛基复合材料干磨擦性能的影响.测定不同样品的洛氏硬度和基体的显微硬度,用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)观察和分析样...     

铜改性碳纳米管增强银基复合材料的力学性能和摩擦磨损性能

分别添加2%(体积分数)的多壁碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)和表面镀Cu改性后的碳纳米管(Cu@CNTs)作为增强相,采用热压法制备Ag基复合材料,研究CNTs的表面改性对银基复合材料力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,Ag-2Cu@CNTs复合材料中的CNTs团簇减少,由内到外形成Ag到Cu再到CNTs逐层包裹的结构,力学性能优异,硬度(HV)达到105.6,抗拉强度为248.5 MPa,比纯银分别提高30.05%和127.98%;与纯银相比,Ag-2Cu@CNTs材料具有优良的摩擦磨损性能,平均摩擦因数由0.86降至0.28,体积磨损率从88.54×10^?4 mm³/(N·m)降至3.96×10^?4 mm³/(N·m)。     

镀钨碳纳米管增强铜基复合材料的制备及性能

采用羰基热分解法对多壁碳纳米管表面进行镀钨处理,并以镀钨碳纳米管和电解铜粉为原料,进行机械球磨混粉和放电等离子体烧结,制备了镀钨碳纳米管/铜基复合材料.采用场发射扫描电镜观察了粉体和复合材料的组织形貌,并对复合材料物相进行了X射线衍射分析.探讨了镀钨碳纳米管含量和放电等离子体烧结温度对复合材料致密度、抗拉强度、延伸率和电导率的影响.结果表明,镀钨碳纳米管质量分数为1%和烧结温度为850℃时,复合材料的致密度、抗拉强度和电导率最高.与烧结纯铜相比,复合材料的抗拉强度提高了103.6%,电导率仅降低15.9%.     

B4C增强相颗粒粒度对Al基复合板材强度的影响

在颗粒增强相B4C质量分数相同的情况下,研究颗粒尺寸对B4C/6061Al复合材料轧制板材抗拉强度的影响。利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、能谱分析等对B4C/6061Al复合材料板材的组织和断口形貌进行观察和分析。实验结果表明,随B4C颗粒尺寸的减小,板材相对密度降低,抗拉强度提高,当加入颗粒尺寸不一的混合型B4C颗粒时,试件中的缺陷明显减少,相对密度显著提高,抗拉强度相对单一B4C粒度制备的复合材料提高18%;复合材料板材轧制方向和横向方向的试件拉伸试验表明,试样的纵向抗拉强度比横向提高15%。并探讨了B4C颗粒尺寸对复合材料板材强度的影响机理。     

熔盐电解法制备铝镁合金过程电流效率和反电动势研究

以氧化镁为原料,在MgF2-LiF-KCl电解质体系中采用熔盐电解制备铝镁合金,考查电解时间、电流强度对电流效率以及合金中镁含量的影响,并采用连续脉冲—计算机法测量电解过程反电动势的变化。结果表明,电流效率随电流密度和电解时间的增加先增大后减小;镁含量随电流强度的增加先增大后减小,随电解时间逐渐增大。在3A的电流强度下电解2h的电流效率达87%,加料前后平均反电动势降低0.5V,氧化镁(1%)的加料周期约45min。铝镁合金中镁浓度分布比较均匀,无明显偏析现象。     

再生铝镁碳砖的研制

在系统研究用后铝镁碳残砖基本性能的基础上,确立用后残砖的回收处理工艺及再生原料的制备工艺,并以此再生料为主要原料,进行再生铝镁碳砖的研制。分析再生料加入量对再生铝镁碳砖性能的影响,结果发现:用后的铝镁碳残砖采用合适的处理工艺,制备出的再生原料可以做成定型制品加以再利用,具有良好的工业前景。     

涂覆颗粒增强耐热铝基复合材料的力学及摩擦磨损性能

研究了经真空热压、热挤压工艺制备的涂覆颗粒(化学涂层工艺)增强Al-Fe-V-Si耐热铝合金基复合材料在不同温度下的力学性能与摩擦磨损性能.实验结果表明:涤覆后的SiC_p与基体结合更加牢固,涂覆层(Ni)的加入降低了材料内部颗粒(SiC_p)与基体(Al-Fe-V-Si)之间的孔隙,10％SiC(Ni)/Al-Fe-V-Si(0812)复合材料在室温的断裂强度分别比基体和10％SiC_p/Al-Fe-V-Si(0812)复合材料增加了62.15％和2.82％,在400℃时分别增加了55.3％和28.6％.复合材料耐磨性能比增强体未涂覆复合材料大大提高,在载荷50N,转速0.63 m/s的工况下,经增强体涂覆的铝基复合材料在300℃时为以磨粒磨损为主的磨损机制;高于350℃时,为以粘着磨损为主的磨损机制.     

电磁场对旋转铝液阴极法制备铝镁中间合金作用行为的研究

以MgO为电解原料,在Na_3PO_3-MgF_2体系中采用旋转铝液阴极法制备铝镁中间合金。采用熔盐电解监控仪和Teslameter测量电解过程中的反电动势、电流强度及磁场强度等工艺参数,并利用SEM及XRD技术分析了合金产物的微观结构,探讨了旋转铝液阴极合金化过程中反电动势、电流效率及合金中镁浓度的变化规律。结果表明,旋转铝液阴极化过程可有效降低反电动势,并提高电流效率及合金中镁的质量浓度。在950℃、电流5 A、外加40 mT磁场的条件下,电解3 h可制取镁含量24.5%的铝镁合金,电流效率可达83%。所得合金样品组织致密,各元素在合金中的分布较均匀,合金物相主要为Al_(12)Mg_(17)。