用纯金属粉料制备高性能SiCp／Al复合材料

本文以Ａｌ，Ｃｕ，Ｍｇ等纯金属粉料及普通工业磨料用ＳｉＣ颗粒为原料，借助于液相烧结及热挤压工艺，制备了１０％ＳｉＣｐ／Ａｌ和２０％ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料，并对其性能，基体成分的均匀性及ＳｉＣ颗粒与基体界面的结合状况进行了测试分析。研究结果表明，按此工艺制备的１０％ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料具有很高的力学性能，由于该工艺简单易行，无需特殊设备，故具有低成本的优点。本文试验还表明，过度强化热挤压工艺有时会     

SiCp/A356铝基复合材料的磨损性能研究

在干摩擦条件下,对SiC颗粒含量20％的铝基复合材料在2～20 MPa载荷和200 r/min、400 r/min的滑动摩擦速度下进行摩擦系数及磨损率变化分析,并结合对磨损表面的SEM和EDS分析,探讨了SiC颗粒增强铝基复合材料的性能,并建立了在不同载荷和速度下的摩擦磨损机理图.研究表明,当载荷和摩擦速度都相对较低时,磨损表面主要为轻微的磨粒磨损,并伴随氧化磨损.当载荷达到10 MPa时,会发生轻微磨损向严重磨损转变,逐渐出现剥层磨损.最后在载荷为20 MPa、摩擦速度为400 r/min时,材料表面产生严重的粘着磨损.     

电子封装用SiCp/Al复合材料的组织与性能

本文选用粒径为20μm和60μm的SiC混合颗粒,采用挤压铸造方法制备了体积分数为70%的SiCp/LD11(Al-12%Si)复合材料.材料组织致密,颗粒分布均匀.复合材料具有低膨胀、高导热的特性和十分优异的力学性能,并且可以通过退火处理进一步降低其热膨胀系数.采用化学镀方法,在复合材料表面涂覆镍层,以其做为底座的二极管满足器件的可靠性测试要求.     

高体分比SiCp/Al复合材料的近净成形技术

高体积分数SiCp/Al复合材料具有优异的热物理性能,且密度较低,是非常理想的电子封装材料。但是由于其本身高的脆性和硬度,使得该材料很难通过二次机械加工成所需要的形状,严重制约了该材料的应用。采用粉末注射成形-无压熔渗工艺成功实现了高体积分数SiCp/Al复合材料的近净成形。采用该工艺所制备的复合材料的致密度高于99%,可实现热膨胀系数在(5~7)×10-6K-1范围内进行调节,材料的热导率高于185 W/(m.K),抗弯强度高于370 MPa,气密性可达10-11Pa.m3.s-1,各项指标均可以满足电子封装对材料的性能要求,另外为了实现SiCp/Al复合材料与其他材料的封接,项目成功开发了一种Al-Si-Cu系焊料,封接后器件的各项性能指标尤其是气密性也均能满足使用要求。     

SiC颗粒增强铝基复合材料/半金属材料干摩擦磨损特性

采用自制的销盘式摩擦磨损试验机研究了三种颗粒增强铝基复合材料及灰铸铁(HT250)与半金属摩擦材料配副的干摩擦磨损性能。结果表明:在试验条件下,复合材料的耐磨性能高于灰铸铁(HT250),其中复合材料Al-10%Si/30%SiC(14μm)的平均磨损率小于灰铸铁的三分之一;复合材料的摩擦系数与HT250相当。而且从摩擦系数稳定性和摩擦系数达到最大值所需的时间来考察,复合材料的性能优于HT250。结果表明,颗粒增强铝基复合材料可以取代HT250,用于汽车刹车盘类摩阻件,使其使用寿命大幅度提高。     

SiCp/A356铝基复合材料的磨损性能研究

在干摩擦条件下,对SiC颗粒含量20%的铝基复合材料在2~20 MPa载荷和200r/min、400r/min的滑动摩擦速度下进行摩擦系数及磨损率变化分析,并结合对磨损表面的SEM和EDS分析,探讨了SiC颗粒增强铝基复合材料的性能,并建立了在不同载荷和速度下的摩擦磨损机理图。研究表明,当载荷和摩擦速度都相对较低时,磨损表面主要为轻微的磨粒磨损,并伴随氧化磨损。当载荷达到10 MPa时,会发生轻微磨损向严重磨损转变,逐渐出现剥层磨损。最后在载荷为20 MPa、摩擦速度为400r/min时,材料表面产生严重的粘着磨损。     

高体积分数SiCp/Al复合材料的微观组织与导热性能

选用两种粒径的SiC颗粒,采用挤压铸造方法制备了体积分数为70％的SiCp／LD11（Al-12％Si）复合材料,研究了材料的微观组织和导热性能．研究表明：复合材料组织均匀、致密;SiC—Al界面干净,而基体中的Si相分别存在从铝中直接析出和依附SiC颗粒表面生长这两种分布形态;复合材料导热性能优异,其导热率大于基体LD11铝合金的导热率．     

SiC颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损研究进展

对国内外有关SiC颗粒增强铝基复合材料摩擦磨损的研究现状进行了系统的综述,分别介绍了内部因素(包括颗粒粒径、颗粒含量、颗粒形貌和基体材料)和外部因素(包括载荷、速度、温度和电流)对SiC颗粒增强铝基复合材料摩擦磨损性能的影响,并总结了SiC颗粒增强铝基复合材料在交通运输、航空航天和电子等领域中的应用。     

SiCp/Al基复合材料的耐蚀性研究

用电化学方法和腐蚀失重法研究了2024Al和SiCp/2024Al基复合材料在3．5％NaCl水溶液中的耐蚀性,用电化学交流阻抗技术对它们的硫酸阳极氧化膜的耐蚀性进行了研究。结果表明,SiCp/2024Al复合材料在3．5％NaCl水溶液中比相应的基体金属有较大的腐蚀敏感性。SiCp/2024Al的阳极氧化膜耐NaCl溶液腐蚀能力不如2024Al合金的阳极氧化膜,是氧化膜中SiC颗粒的存在破坏了氧化膜的完整性和均匀性。     

两类高岭土填充UHMWPE基复合材料及其摩擦磨损特性

分别用釜内聚合和机械熔融混合方法制备高岭土填充UHMWPE基复合材料,对其热性能,结晶性、聚集态结构和与45钢对摩的滑动摩擦磨损性能进行了实验研究,并分析了复合材料的摩擦磨损特性与其结构之间的联系。结果表明,釜内聚合法制备的复合材料具有比较好的性能,良好的性能源于高度分散的高岭土颗粒的增强作用和较高的界面结合强度,也与UHMWPE的结晶形态有关。     

非连续增强LY12复合材料蠕变机制研究

研究了应力、温度和热处理对22vol%莫来石短纤维增强LY12复合材料性能的影响,实验采用铸态、退火态和T4处理复合材料,三种状态下复合材料的抗蠕变性能均高于基体材料LY12铝合金.文中提出一种复合材料的蠕变机制:在低应力阶段,复合材料的蠕变受位错的攀移过程所控制;在高应力阶段,复合材料的蠕变受增强体与基体的界面所控制.用TEM分析了材料的界面.     

飞灰颗粒增强铝基复合材料的摩擦与磨损特性

对挤压铸造制成的飞灰颗粒增强ZL109复合材料在不同条件下的摩擦磨损特性进行了研究。研究结果表明:在较低载荷和较低滑动速度下,该复合材料的耐磨性明显优越于基体铝合金,摩擦系数也稳定地低于基体铝合金,并且随飞灰含量的增加复合材料的耐磨性有所提高;在较高载荷和较高滑动速度下,同基体铝合金相比复合材料耐磨性的改善程度有所降低,但复合材料的摩擦系数仍可以保持较低的水平。这是由于随着载荷和滑动速度的变化,复合材料的磨损机制发生了转化。本文对该过程中的磨损机制的转化进行了初步分析。     

碳纤维和二硫化钼混杂增强尼龙复合材料的摩擦学性能研究

以注塑成型法制备MoS₂和碳纤维混杂增强尼龙1010复合材料,采用MM-200型磨损试验机考察复合材料摩擦磨损性能。研究结果表明:在干摩擦条件下,MoS₂和碳纤维混杂可显著改善尼龙复合材料摩擦学性能,较小载荷下复合材料磨损以轻微磨粒磨损和疲劳磨损为主,较高载荷下复合材料则以热疲劳断裂剥落磨损为主。摩擦过程中MoS₂和对偶铁发生摩擦化学反应,生成和对偶底材具有较强结合能力的硫化亚铁和硫酸铁等,同时部分被氧化生成MoO₃。     

二硫化钼填充聚酰亚胺复合材料的摩擦学性能

利用MM-200型摩擦磨损试验机,对不同体积含量MoS2填充聚酰亚胺（PI）复合材料在干摩擦条件下与GCr15轴承钢对摩时的摩擦磨损性能进行了研究,并利用扫描电子显微镜对PI复合材料及其偶件的磨损表面进行了分析。研究发现,添加MoS2可有效降低PI复合材料的摩擦系数,且PI复合材料的摩擦系数随MoS2含量的增大而减小。除PI＋10％MoS2外,其它含量MoS2填充PI复合材料的耐磨性能均明显优于纯PI材料,但当MoS2的含量超过30％后,PI复合材料的磨损率基本不随MoS2含量变化。在较高的载荷条件下,MoS2填充PI复合材料均呈现出良好的减摩耐磨性能。     

SiC晶须增强铝基复合材料热膨胀行为与内应力关系的研究

本文作者研究了600℃水淬和600℃退火处理的碳化硅晶须增强铝基复合材料的热膨胀行为,阐述两者热膨胀行为与内应力的内在关系。结果表明:淬火后复合材料基体的位错密度、内应力、及材料的有效屈服强度较高;而退火后复合材料基体的位错密度、内应力、及材料的有效屈服强度较低。当材料在600℃淬火后,升温过程中材料的热膨胀系数曲线在80℃和245℃各出现一个峰值,且后者明显高于前者;而600℃退火后材料的热膨胀系数曲线只在80℃出现一个波峰,且其峰值低于淬火材料相应的峰值。分析表明:材料热膨胀系数曲线出现的第一个峰是基体内拉应力释放的结果;而淬火后材料热膨胀系数曲线出现的第二个峰是基体压应力释放速率的标志。     

SiC_w/Al 复合材料的塑性变形行为研究

本文采用单向拉伸、单向压缩和热挤压方法,研究了压铸法制备的 SiC_w/Al 复合材料的塑性变形行为。结果表明,随应力状态由拉应力到压应力,SiC_w/Al 复合材料的极限塑变量明显增加。这种复合材料的拉伸屈服强度较低,但塑变强化效果较大,延伸率随温度升高而提高。随变形量增加,SiC 晶须发生明显的沿变形方向的取向,并且长径比减小。     

纳米碳化硅填充环氧树脂复合材料的摩擦磨损特性

以提高环氧树脂的摩擦磨损性能为目的,研究了纳米碳化硅粒子填充环氧树脂复合材料的滑动干摩擦磨损特性,着重探讨纳米粒子表面接枝改性、纳米粒子含量、摩擦条件等对复合材料摩擦学性能的影响。通过对复合材料磨损表面的形貌分析,以及复合材料的热变形性能和表面硬度的测定,探讨了复合材料的磨损机理。结果表明,纳米碳化硅粒子能在很低的含量下提高环氧树脂耐磨性、并降低其摩擦系数,而经过接枝处理后的纳米碳化硅粒子填充复合材料的上述性能改善更为明显,耐磨性比环氧树脂提高近4倍,摩擦系数降低36%。这说明在SiC纳米粒子表面引入聚丙烯酰胺接枝链后,由于界面的强相互作用 ( 包括化学键合与链纠缠),有效地提高了复合材料的抵抗裂纹引发能力等性能,从而有利于改善其摩擦学性能。      

T-ZnO晶须增强环氧树脂复合材料的力学行为

研究了以四脚状氧化锌（T-ZnO）晶须为增强剂，环氧树脂复合材料的力学行为。结果表明，由具有三维空间结构的T-ZnO晶须为增强剂所制备的环氧树脂复合材料具有各向同性的力学性能，T-ZnO晶须填加质量分数为6%时，就可使材料的力学性能改善；拉伸强度提高到169%，拉伸功几乎提高了100%，冲击强度提高到300%，抗弯的断裂功提高到158%，而压缩强度略有下降。