固液反应合成铝基自生复合材料

利用Ａｌ－Ｍｇ合金液与Ｆｅ３Ｏ４粉末的反应,获得了细小Ａｌ－Ｆｅ相和Ａｌ２Ｏ３分布于铝基体上的复合材料;在离心铸造过程中,利用Ａｌ－Ｍｇ合金液与Ｆｅ２Ｏ３的反应,获得了外层含有初生Ａｌ－Ｆｅ相、内层不含初生Ａｌ－Ｆｅ相的复合材料。分析了复合材料的组织特征和物相组成。     

铝-石墨界面反应对石墨、碳化硅混杂增强铝基复合材料摩擦磨损性能的影响

研究了石墨(Gr)铝界面反应对Gr,碳化硅(SiC)混杂增强铝基复合材料(Gr+SiC)Al摩擦磨损性能的影响。在630℃下对SiCAl和混杂复合材料分别加热保温了4,8,12,16h。硬度试验和透射电镜分析说明,随热处理时间的延长,GrAl界面反应物增加,而SiCAl几乎没有发生界面反应。用热处理后的混杂复合材料试样进行了干磨损试验。结果表明,随着热处理时间的延长,混杂复合材料摩擦系数升高,而磨损率降低。对Al4C3对复合材料摩擦磨损性能的影响进行了讨论。     

硼酸镁晶须增强6061铝基复合材料的干摩擦磨损行为(英文)

研究搅拌铸造工艺制备的硼酸镁晶须增强6061铝基复合材料在干滑动条件下的摩擦磨损性能。复合材料的体积分数为2%,根据增强体种类,材料分别记为:Al基体、Mg2B2O5w/6061Al、ZnO/Mg2B2O5w/6061Al和CuO/Mg2B2O5w/6061Al;讨论磨损速率和摩擦因数之间的关系。结果表明:在4种材料中,ZnO/Mg2B2O5w/6061Al复合材料的磨损率最低。随着载荷和滑动速度的增大,基体和复合材料的摩擦因数和磨损率降低,摩擦磨损机制由轻微磨损机制转向严重磨损机制。     

原位合成Al2O3增强铝基复合材料的摩擦磨损性能

通过采用粉末冶金和原位合成技术相结合的近净成形技术制备Al-5％Si-Al2O3复合材料,并运用M一2000摩擦磨损试验机对该复合材料的摩擦磨损性能进行研究。通过单一变量比较法分析载荷和滑动速度对Al-5％Si-Al2O3复合材料摩擦磨损性能的影响,同时对长时间连续磨损下该材料的摩擦性能进行研究。通过扫描电子显微镜对Al-5％Si-Al2O3复合材料的磨损表面进行观察,并分析其磨损机制。结果表明,随着载荷的增大,试样的磨损量和摩擦因数均增加;随着滑动速度的增大,试样表面的升温使得产生氧化层的速率增加,试样的磨损量和摩擦因数均减少。在长时间的连续磨损过程中,由于初始时发生粘着磨损,试样的摩擦因数随着滑动距离的增大而增大。然后,试样表面氧化层的形成和破坏趋于动态平衡,试样表面相对稳定,其摩擦因数也随之趋于平稳。铝基复合材料的磨损机制主要为磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。     

新型非晶增强铝基复合材料的制备及组织性能

利用搅拌摩擦加工技术制备了一种新型的非晶增强铝基复合材料,用金相、显微硬度计及扫描电镜等分析复合材料的显微组织、硬度以及成分组成.结果表明,复合材料主要由母材和非晶带经搅拌摩擦加工后交替形成的层状结构组成,其显微硬度与母材相比有所提高.复合材料主要由α-Al,Mg2Al3,Mnal6以及La3Al11等物相组成,原始非晶带经搅拌摩擦加工后存在一定的晶化特征,而非晶的晶化可能是摩擦热、机械搅拌力以及轴肩压力等综合因素共同作用的结果.     

二次热压法制备SiCp/Al复合材料的耐磨性能研究

采用快速升温二次热压法制备了(10~30)SiC/Al-0.8Si-1.2Mg-0.4Cu复合材料,并研究其与钢球对磨的摩擦磨损规律。结果表明,二次热压变形法能有效抑制剧烈的界面反应,得到高致密的SiCp/Al复合材料。复合材料的摩擦因数随SiC含量增加而增大,大载荷下增幅更明显。试验条件下,SiC/Al复合材料与GCr15钢的摩擦因数在0.3~0.5之间。复合材料的磨损率开始随载荷增大而增大,载荷超过5N后,SiC含量小于15%的试样磨损率继续增大,而SiC含量大于20%的试样的磨损率则急剧减少。这是由于高SiC含量试样在大载荷下表层生成的Al2O3增强了摩擦层。在载荷7N时,30SiC/Al复合材料的磨损率只有1.14×10-3mm3/m,说明该复合材料更适宜在大载荷下应用。     

原位自生Al-Cr/Al复合材料制备及性能的研究

利用正交实验对Al和Cr生成的金属间化合物增强铝基复合材料进行硬度测试,探究各因素、水平对铝的增强效果,并找出最优方案.结果表明,Al-Cr/Al复合材料通过机械搅拌铸造法能成功制备;复合材料的硬度得到显著提高,最高可增强241％;其影响因素的大小依次是铬含量、铬粉粒径、搅拌温度、搅拌时间;实验的最优方案:铬含量12％,搅拌温度915℃,搅拌时间4 min,铬粉粒径48μm.     

多种氧化物原位反应制备的Al2O3/Al复合材料

提出了多种氧化物与Al原位反应制备陶瓷颗粒增强铝基复合材料的新方法，并通过3种反应体系CuO／Al，(CuO SiO2)／Al，(CuO SiO2 TiO2)／Al制备了3种铝基复合材料。对原位反应过程进行了热力学分析。对复合材料的显微组织、硬度和力学性能进行了分析和研究。结果表明，多种氧化物与Al的原位反应能发生并自动进行下去，其反应状况良好。(CuO SiO2)／Al，(CuO SiO2 TiO2)／Al原位反应所获得的增强相颗粒分别是Al2O3和Al2O3 Al3Ti，增强相颗粒在复合材料中均匀分布，并且其所制得的复合材料的硬度与力学性能明显好于单一氧化物CuO所制得的复合材料。     

原位自生Mg2Si／Al基复合材料的制备及其生长机制探讨

采用ZEISS Axioskop2光学显微镜研究手段,对自生Mg2Si增强A国-20%Si合金的显微组织进行了分析.试验结果表明:Mg含量为8%时,Mg2Si增强相的显微组织多为不规则大尺寸的块状;Mg含量为6%时,Mg2Si增强相初生Mg2Si的生成量有些减少,并由不规则大尺寸的块状向汉字状或纤维状开始转变;Mg含量为4%时,Mg2Si显微组织呈完整发达的汉字状、树枝状,即获得了原位自生Mg2Si增强Al-20%Si合金复合材料的理想组织.最后探讨了Mg2Si相的生长机制.     

Si对原位自生镁基复合材料摩擦磨损性能的影响

采用原位法制备Mg2Si/AM60复合材料,研究了不同质量分数的Si粉对Mg2Si/AM60复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,Si质量分数增加,复合材料硬度增加,其磨损量随之减小,磨损性能得到显著加强。外加载荷增大,复合材料磨损量持续增加。与基体AM60相比,Mg2Si/AM60复合材料有效推迟微量磨损向严重磨损转变的时间。     

原位热压反应制备Ti3AlC2/TiB2复合材料

Ti3AlC2综合了陶瓷和金属的诸多优点,有着潜在的广泛应用前景.然而,单相Ti3AlC2的硬度和强度偏低,限制了它的广泛应用.引入第二相形成复合材料是解决上述问题的一个有效方法.以Ti粉、Al粉、石墨和B4C粉为原料采用原位热压方法成功地合成了Ti3AlC2/TiB2复合材料.利用DSC和XRD对其反应路径作了详细研究,并利用SEM和TEM对复合材料的微观结构进行了表征,最后测试了复合材料的硬度和强度.结果表明用B4C-Ti-Al-C体系,可以在较低温度下合成致密的无杂质Ti3AlC2/TiB2复合材料;引入的TiB2明显提高了Ti3AlC2的硬度和强度.     

原位反应Al2O3／Zl202复合材料的制备和力学性能

利用原位反应地与铸造工艺相结合,制备Al2O3/ZL202复合材料。结果表明：试验所制得的Al2O3/ZL202复合材料,其增强颗粒在1－5um之间,分布均匀;复合材料的抗拉强度比基体合金的抗拉强度高,伸长度比基体合金的伸长率大,体现了复合材料比基体合金具有更优的性能。     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料（SiCp/3003Al）闪光对焊接头形成机理

研究了用闪光对焊方法对SiCp/3003Al复合材料的焊接问题，在合适的工艺条件下，使用闪光对焊方法可以对SiCp/3003Al复合材料进行有效的焊接，其接头质量良好借助于扫描电镜和能谱分析等微观分析手段，对闪光对焊接头的形成机理进行了深入地研究，对接头中的显微组织、SiC颗粒的分布状态以及SiC-Al间的界面反应问题进行了分析讨论：结果表明．在闪光对焊过程中发生的金属过梁爆破和接头端部塑性变形有助于清除接头中的气、固态杂质，形成无气孔、杂质和裂纹等缺陷，组织致密，结合良好的焊接接头；SiC颗粒在接头区域中的相对富集有利于接头强度的提高；同时闪光对焊时焊接温度低，焊接时间短．有利于减小SiC-Al间界面反应对接头质量的不利影响。     

不同基体炭C/C复合材料的摩擦磨损性能

以炭纤维针刺毡为预制体,采用化学气相沉积法(CVI)和结合液相浸渍树脂或沥青法制备了热解炭为粗糙层与光滑层结构的准三维C/C复合材料,并研究了这些材料在0.6 MPa的模拟刹车压力下的摩擦磨损性能与磨损机理.研究表明:基体炭为粗糙层热解炭与树脂炭的C/C复合材料摩擦表面能形成较厚且连续的自润滑摩擦膜,摩擦稳定性最好,摩擦因数适中,氧化磨损小,磨损机理主要为膜的部分脱落、氧化磨损与相对较小的磨粒磨损;基体炭为光滑层热解炭与树脂炭或沥青炭的C/C复合材料摩擦表面形成的摩擦膜较薄且不连续,摩擦稳定性差,摩擦磨损较大,磨损机制主要为膜的部分脱落、磨粒磨损与更严重的氧化磨损;随着密度的升高,C/C复合材料摩擦稳定性增加,摩擦因数增加,磨损降低;基体炭为单一沥青炭的C/C复合材料,由于没有热解炭对纤维的保护,纤维断裂多,线性磨损尤其大,磨损机理主要为大量的磨粒磨损与氧化磨损.     

微弧氧化处理原位颗粒增强铝基复合材料的磨损性能(英文)

采用微弧氧化工艺来改善原位颗粒增强铝基复合材料的表面性能。通过向铝熔体中加入15%CuO来制备CuAl2增强铝基复合材料。所制备的材料经过热压、均匀化处理、淬火和人工时效处理,然后在含KOH、KF和Na2SiO3的电解液中进行微弧氧化处理。经微弧氧化处理,复合材料的表面生成了有效厚度约15μm的Al2O3膜层。洛氏硬度测试后,在压痕边缘部位没有出现裂纹或明显的剥离现象,表明Al2O3膜层与基底结合良好。干摩擦试验结果表明,Al2O3膜层对Al2O3球的破坏性作用具有明显的抑制,Al2O3膜层的磨损性能比基体提高15倍以上。     

Al3Ti/7075铝基复合材料磨损性能研究

研究了超声原位制备的Al3 Ti/7075铝基复合材料在不同载荷和滑动摩擦速度下的干摩擦磨损性能.采用SEM对磨损面和磨屑显微组织进行观察与分析,讨论了不同载荷下材料的磨损机制.结果表明:基体和复合材料磨损质量损失随着滑动摩擦速度和载荷的增加而增加.基体和复合材料都是从轻微磨损向严重磨损转化.当载荷为10～30N时,基...     

Fe3Al基复合材料的制备及其摩擦磨损行为

用球磨机械合金化工艺制备Fe3Al粉末，采用粉末冶金工艺，选择不同的烧结温度和烧结压力，获得了Fe3Al基复合材料。对材料的物理力学性能、摩擦磨损性能和微观结构进行分析测试，借助磨损表面扫描图像，分析了该材料的磨损形式，探讨了其磨损机理。结果表明：在烧结温度为1050℃，烧结压力为10～15MPa的工艺条件下制得的Fe3Al基复合材料有较好的摩擦磨损性能。其摩擦机理为：疲劳磨损和磨粒磨损为主，兼有磨粒和粘着磨损混合形式。     

碳纤维含量对Al2O3+C/ZL109混杂复合材料摩擦磨损性能的影响

利用挤压铸造法制备了A1203 C／ZLl09短纤维混杂金属基复合材料，并探讨了A1203纤维体积分数为12％时，C纤维含量对该混杂复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明：随着C纤维体积分数的增加，复合材料的摩擦因数和磨损率逐渐降低。12％A1203和4％C短纤维的协同作用使复合材料从轻微磨损到急剧磨损的临界转变载荷比基体合金提高了1倍。当载荷低于临界载荷时，复合材料的主要磨损机制为犁沟磨损和层离，C纤维的加入有利于磨损表面裂纹尺寸的减小。但随着载荷的逐渐增加并发生严重磨损时，基体和复合材料的磨损机制均为严重的粘着磨损甚至局部熔化磨损。     

（Al2O3—SiO2）sf／Al—Si复合材料的界面反应

本文对液体浸渗法制备的（Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２）ｓｆ／Ａｌ－Ｓｉ复合材料界面反应进行了研究,采用化学反应涂层处理的方法,在Ａｌ２Ｏ３－Ｓｉｏ２短纤维表面涂覆一层非晶态的ＳｉＯ２,从而改变纤维与基体的结合方式,使界面由溶解结合转变为反应结合,并产生了ＭｇＡｌ２Ｏ４界面反应相,ＭｇＡｌ２Ｏ３相的大小和分布对复合材料的力学性能产生重要影响,ＭｇＡｌ２Ｏ４在界面呈非连续的块状分布时,复合材料强度最高,当界在     

热压制备的颗粒增强铝基复合材料的磨损特性

对热压制备的Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ颗粒增强纯铝基复合材料的磨损行为的研究表明，复合材料的耐磨性均于基体金属，且随着颗粒含量的增加，复合材料的耐磨性提高，陶瓷颗粒的加入是复合材料耐磨性提高的主要原因。