原位 TiB_2亚微米颗粒增强铝基复合材料的高温蠕变性能

运用盐-金属反应法制备了亚微米TiB_2 颗粒增强铝基复合材料(TiB_2/AC8A)。TiB_2 颗粒通过钛盐和硼盐与铝合金反应原位生成。对复合材料进行了显微组织观察和高温蠕变性能实验。原位TiB2颗粒的尺寸约为0.5 μm,近似呈球形。TiB_2/AC8A 复合材料具有优异的高温蠕变性能。10 ω/% TiB2原位颗粒(~0.5 μm)增强AC8A 复合材料的蠕变抗力比10 φ/% SiCp(1.7 μm)外加颗粒增强Al 复合材料至少要高两个数量级。10 ω/% TiB_2/AC8A 复合材料表现出高的名义应力指数(11.7~12.5)和名义激活能(265 kJ/mol),其稳态蠕变数据能够用应力指数为8 的亚结构不变模型和门槛应力来解释。TiB_2/AC8A 复合材料的蠕变断裂行为符合Monkman-Grant 关系式。     

亚微米颗粒对铝基复合材料基体显微结构的影响

选用0．15μm和5μm的Al2O3颗粒，采用挤压铸造法制备了体积分数为40％的铝基复合材料。利用选区电子衍射和高分辨电子显微技术研究了Al2O3P／1070Al界面附近基体的显微组织。结果表明，复合材料增强体颗粒为5μm时，基体存在大量的Eh热错配应力引发的位错，颗粒粒径为0．15μm时，基体表现为近无位错的组织特征，其缺陷形式为1～5nm的“微畸变区”，这主要是由于粒径小、分布弥散，微区应力均匀所致。     

亚微米级SiC颗粒增强铝基复合材料的拉伸性能与强化机制

用粉末冶金法制备了亚微米SiC颗粒增强纯铝基复合材料(Al MMC)，对该材料的微观结构和拉伸性能进行了研究，结果表明，15％SiCp(150nm)／Al MMC的拉伸强度和屈服强度分别为342．3和272．4MPa，比纯铝分别提高了89．0％和117．9％，其延伸率为6．3％．拉伸断口观察表明，SiCp／Al MMC断裂机制为界面脱粘和SiC团聚体的脆断，该复合材料具有高强度的原因是基体的微观结构发生了变化，用位错密度强化和弥散强化机制对Al MMC的强化作用进行了评估，预测结果与实验值符合得很好。     

原位TiB2颗粒增强铝基复合材料及其力学性能

对原位反应合成TiB2／A356铝基复合材料微观组织和力学拉伸性能进行了研究。结果表明，原位反应生成的颗粒增强相在复合材料基体中分布均匀，基体与颗粒间的界面洁净。复合材料强度随着颗粒含量的增加显著提高，与基体合金相比，TiB2质量分数为8％的TiB2／A356复合材料强度和弹性模量的提高幅度约为28％，TiB2质量分数为16％的TiB2／A356复合材料强度和弹性模量的提高幅度约为35％。复合材料的断裂主要是由于基体与颗粒界面脱粘，在拉伸应力作用下由此萌生微裂纹并扩展，导致界面处的基体撕裂，从而降低复合材料塑性。     

原位反应制备细颗粒TiB2增强铝基复合材料研究

热力学分析和试验结果证实，KBF4、Ti反应剂以一定的Ti／B原子比混合加入熔体，最终反应生成单一TiB2相，能抑制TiAl3等其它相的产生。在此基础上，分析比较了反应剂混合粉以预制块形式加入、气流载入熔体两工艺条件下的TiB2颗粒分布、大小。结果表明：通过氩气流载入反应混合粉，并快速搅拌熔体，可克服TiB2颗粒在晶界的团聚，细化颗粒，获得颗粒小于0．5um、且较均匀分布的TiB2／Al复合材料。     

亚微米AlN增强2618合金基复合材料的制备

采用高能球磨的方法制备亚微米AlN 复合熔盐的混合物,并利用搅拌铸造法制备了质量分数为1%的AlN亚微米(0.1～0.7 μm)颗粒增强的2618合金基复合材料.试验结果表明,采用该方法可以使亚微米AlN颗粒均匀地分布在2618合金基体中;由于强烈的搅拌使2618合金中针片状Al9FeNi相变为细小颗粒状,该相大部分分布于晶界.     

原位反应生成纳米TiB2颗粒增强铝基复合材料的研究近况

综述了近年来原位反应生成TiB2/Al基复合材料的主要制备方法、反应机理、性能,以及提高TiB2颗粒分布均匀性的工艺,归纳了目前研究中存在的主要问题,并且指出了今后的研究方向.     

Al2O3,TiB2粒子增强铝基复合材料的动态压缩性能和高温蠕变性能

对ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ和ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ２Ｏ３体系制备的两种Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＢ２原位粒子增强铝基复合材料进行了动态压缩试验和高温拉伸蠕变试验。动态压缩试验表明,随着应变速率的提高,复合材料的强度和初始加工硬化率明显增加。然而,复合材料中含有的条状Ａｌ３Ｔｉ对复合材料的动态机械响应基本没有影响。透射电镜观察表明,在高应变速率下两种复合材料强度和初始加工硬化率的明显提高可由复合材料基体中位错密度的显著     

自生颗粒增强铝基复合材料的制备工艺

采用原位反应工艺,通过在Al溶体中加入TiO,在一定温度下产生化学反应,反应生成Al3Ti颗粒,然后采用搅拌铸造法制备Al/Al3Ti复合材料,当TiO2加入量为20%～30%（质量分数）、反应温度为920℃时,铸态复合材料具有良好的力学性能。     

原位TiB2颗粒增强铝基复合材料形核机制及转变动力学

阐述原位合成制备TiB2颗粒增强铝基复合材料自生相的形核机制以及转变动力学，从热力学和动力学的一般角度来分析TiB2的形成机制，并讨论TiB2转变动力学。     

原位颗粒增强镁基复合材料的制备

综述了原位颗粒增强镁基复合材料的研究进展，重点介绍了原住反应法制备颗粒增强镁基复合材料的基本原理和过程，并分析了其组织和性能；同时还简述了传统铸造法制备原位颗粒增强镁基复合材料的特点。最后，对原位颗粒增强镁基复合材料的发展趋势作了展望。     

低温反应自熔法原位合成MgO颗粒增强镁基复合材料

采用低温反应自熔新工艺，由经过预氧化的Mg粉原位合成了MgO颗粒增强镁基复合材料，并对其显微组织和力学性能进行了检测。结果表明：低温反应自熔时，因Mg颗粒处于全熔或半熔状态，表面的氧化膜得到了有效地破碎、细化，并在液相熔蚀和自身表面张力的共同作用下，球化成微米和亚微米级MgO颗粒；形成的MgO颗粒不但与基体结合良好、分散均匀，而且因具有很高的强度和刚度，对基体产生了较好的增强效果。与粉末冶金法相比，采用低温反应自熔法制备的镁基复合材料的组织和性能均显示出明显优势。     

硼酸镁晶须增强镁基复合材料高温蠕变性能

通过高温蠕变试验并对微观组织及蠕变断口形貌进行了观察,研究了硼酸镁晶须增强镁基复合材料在高温下的蠕变性能.结果表明,高温对AZ91D合金的抗蠕变性能具有很大的影响.硼酸镁晶须增强镁基复合材料在300℃、30 MPa下的蠕变寿命达到了约24 h,而基体合金只有6 h,说明硼酸镁品须对基体合金的增强作用明显.硼酸镁晶须增强镁基复合材料比基体镁合金的蠕变速率低2～3个数量级.发现了沿晶滑移和由于晶须拔出导致与基体结合的松动而产生的部分镁合金整体脱落是复合材料蠕变破坏的主要原因.     

Al对原位自生Ti基复合材料中TiB晶须增强相生成的作用

借助于X射线衍射(XRD)，差示量热分析(DSC)以及扫描电镜(SEM)研究了A1对Ti基复合材料中TiB晶须增强相生成的作用。研究结果表明：无论在Ti—B体系，还是在Ti—B—A1体系中，生成的增强相均为TiB，A1的加入并没有导致新相的产生；Ti—B体系中加入A1后，促进了TiB的生成反应，使TiB的初始生成温度从1262℃降低到856℃；并且TiB增强相得以细化，分布均匀。     

原位生成M7C3颗粒束增强铁基复合材料的微观组织研究

采用铸渗和热处理工艺相结合的方法,将纯铬丝与白口铸铁进行复合,原位生成(Fe,Cr)7C3颗粒束增强铁基复合材料.使用XRD和SEM对不同保温时间的该复合材料进行物相分析和微观组织观察.结果表明:颗粒束内的主要物相组成为α-Fe,γ-Fe和(Fe,Cr)7C3;随着保温时间的延长,(Fe,Cr)7C3颗粒束的面积逐渐增大,束内组织形态由共晶向亚共晶转变.     

原位合成TiB2P／Al-10Sn复合材料的研究

在对"Al-KBF4-K2TiF6-Na3AlF6"反应体系进行热力学分析的基础上,用混合盐反应原位合成TiB2P/Al-Sn复合材料。用XRD、SEM、硬度仪等对复合材料的物相、组织、硬度进行了测定和分析。结果表明:该复合材料主要由α-Al、β-Sn和TiB2组成;内生的TiB2颗粒细小(<1.5μm),并弥散分布在基体α-Al晶内;在α-Al与共晶β-Sn的交界处出现颗粒团聚和锡包TiB2颗粒复合组织;与Al-10Sn基体合金相比,复合材料的硬度高、承载能力强,有较好的磨合特性和良好的减摩性能。     

原位生成TiB2/6351复合材料的组织和性能

利用原位反应法的优点，通过混合盐反应制备了TiB2颗粒增强6351铝基复合材料，研究了复合材料的微观组织和力学性能。结果表明，原位生成的TiB2颗粒尺寸约200nm，在复合材料中分布均匀，与界面结合良好。经热挤压后，晶粒更细小。在保持了基体较高的延展性以及抗腐蚀性能的情况下。复合材料的弹性模量和屈服强度与基体相比，分别提高了22％和48％。     

原位合成TiB2/ZL109复合材料的力学性能

通过原位合成法成功制备了亚微米级TiB2颗粒增强ZL109复合材料，测量了不同颗粒含量复合材料的弹性模量和25～400℃的抗拉强度（UTS）。结果表明，复合材料的弹性模量随颗粒含量提高而提高，颗粒含量15％（质量分数，下同）时，复合材料的弹性模量比基体合金提高了32％；抗拉强度也明显高于基体合金，10％TiB2／ZL109复合材料在260℃时的强度比基体合金提高了105MPa。