原位增强镁基复合材料研究进展与原位反应体系热力学

本文综述了原位镁基复合材料制备方法的研究进展 ,并对原位镁基复合材料的可能的原位反应体系进行热力学分析     

原位镁基复合材料的研究进展

重点介绍了原位颗粒增强镁基复合材料的制备技术、原位增强体的形成机制、增强机理和原位镁基复合材料的力学性能等研究热点问题并展望了原位颗粒增强镁基复合材料的发展趋势。     

原位自生法制备石墨烯增强镁基复合材料的工艺和性能

采用原位自生法制备石墨烯增强的镁基复合材料,并使用Raman、XPS、XRD、SEM和TEM以及电子万能拉伸试验机等手段表征了原位生成的石墨烯的微观形貌和复合材料的力学性能。结果表明:进行原位反应可制备石墨烯增强的镁基复合材料,反应温度越高原位生成的石墨烯的质量越好,制备出的复合材料的性能越高。反应温度为780℃时复合材料的力学性能达到最大值,其屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为245 MPa、340 MPa和6.7%,比基体的力学性能分别提高了40%、21.4%和48.8%。     

原位反应渗透法TiCp/Mg复合材料的制备和性能

利用Ti和C元素粉末间的原位放热反应合成TiCp,结合Mg熔体的自发渗透技术制备了TiCp/Mg以及TiCp/AZ91D两种镁基复合材料,观测了复合材料的相组成和原位反应生成物TiCp的形貌,研究了这两种镁基复合材料的常温压缩性能.结果表明,原位反应自发渗透技术制备的Mg基复合材料组织致密,增强相呈细小的颗粒状和互穿网片状,分布均匀.这是材料的压缩强度得到提高的原因.在常温以及应变速率为0.01 s-1的条件下,TiCp/Mg和TiCp/AZ91D镁基复合材料的压缩强度分别达到598和650 MPa.     

原位合成TiB_2-SiC基复合材料

碳化硅材料具有许多优良的性能，采用原位合成碳化硅基复合材料已经成为当前研究的一大热点。本文对近年来采取原位合成ＴｉＢ２来增强增韧碳化硅基复合材料作了简要综述。     

原位反应制备颗粒增强钛基复合材料的研究进展

原位反应制备的颗粒增强钛基复合材料中增强颗粒与基体的相容性好,复合材料高温性能稳定,成为制备高性能颗粒增强钛基复合材料的首选途径.目前,粉末冶金法、熔铸法、放热弥散法、燃烧合成法和机械合金化法都已用于原位反应制备颗粒增强钛基复合材料.综述了这些制备方法的原理、特点以及制备出的复合材料的组织和性能,指出了原位反应制备颗粒增强钛基复合材料今后的发展方向.     

树脂基复合材料原位固化制造技术概述

随着树脂基复合材料应用领域的扩大和使用量的增加,发展树脂基复合材料自动化、低成本制造技术成为先进制造技术领域的研究热点.本文详细介绍了树脂基复合材料原位固化制造技术的概念、产生与意义,对目前国内外各种树脂基复合材料原位固化制造技术的研究作了综述；对比分析了用γ射线、X射线、热、微波、紫外光和电子束等固化方式进行原位固化...     

原位合成TiB2-TiC陶瓷基复合材料

分析了TiB2-TiC陶瓷基复合材料的原位生成机理,利用普通的热压烧结设备,以TiH2-B4C为原料原位合成了高性能的TiB-TiC陶瓷基复合材料。TEM和X射线衍射的研究结果表明：原位合成的复合材料中的TiB2为长柱状的显微形貌,从而提高了材料的断裂韧性。     

激光原位合成钛基复合材料初步试验

利用激光原位合成工艺制备了TiC TiB增强的钛基复合材料,初步研究了原位合成反应的热力学以及激光原位合成钛基复合材料的工艺、组织及性能.结果表明:钛与B4C反应释放出大量热,反应能自发维持;存在两种不同形状的增强体,即短纤维状TiB和等轴、近似等轴状TiC粒子;该钛基复合材料局部显微硬度达到500HV.     

固-液原位反应法制备铝基复合材料的研究进展

由于直接外加增强体液态法制备颗粒增强铝基复合材料存在诸多的问题,而固-液原位反应法制备铝基复合材料具有外加法所没有的一些优点,因此近年来固-液原位反应法引起了广泛关注。重点概述了接触反应法、混合盐反应法、还原反应法、自然浸润法4种固-液原位反应法制备铝基复合材料的最新研究进展。最后,总结了当前固-液原位反应法遇到的难题,并提出今后固-液原位反应法制备铝基复合材料的研究方向。     

原位生长晶须增强陶瓷基复合材料研究进展

对原位生长晶须增强陶瓷基复合材料的特点、制备方法和机理进行了扼要说明,着重指出该制备工艺过程中需要解决的主要问题,为今后研究原位生长晶须强化复合材料提供有益的参考。     

原位合成TiC和TiB增强钛基复合材料

分析了增强体ＴｉＣ和ＴｉＢ在钛中的原位生成机理,利用普通的熔铸设备,原位合成制备了ＴｉＣ和ＴｉＢ颗粒增强的钛基复合材料,ＳＥＭ和Ｘ射线衍射的研究结果表明,ＴｉＣ和ＴｉＢ以不同形状在钛基体中生长,较为细小,且分布均匀,钛基复合材料的室温和高温性能了较大的提高。     

高密度聚乙烯基原位成纤复合材料研究进展

综述了以HDPE为基体树脂,以PET、PA66、PA6、PA12、PC等热塑性树脂为成纤聚合物,制备HDPE基原位成纤复合材料的方法、技术及复合材料的结构特征、力学性能.并提出了优化HDPE基原位成纤复合材料综合力学性能的构思.     

原位自生钛基复合材料研究综述

近年来,由于原位自生钛基复合材料相对钛合金更为优异的综合性能,引起人们广泛关注。从制备方法、基体和增强体选择、微观结构、力学性能、抗氧化性能、超塑性变形与加工等方面,综述了目前原位自生钛基复合材料的研究进展。提出了目前研究中存在的问题和今后可能的发展方向。     

镁基复合材料制备方法的研究进展

综述了近年来国内外镁基复合材料制备方法的研究进展.分类阐述了各种外加增强体法与原位自生法的原理、适用体系、工艺特点与研究现状;对比了各种制备方法的优缺点,并提出了镁基复合材料制备研发存在的问题,分析了其发展趋势.     

具有网络互穿结构TiC／AZ91D镁基复合材料的一种合成方法

介绍一种新的低成本合成具有网络互穿结构TiC／AZ91D镁基复合材料的方法——原位反应渗透法。该方法中，TiC陶瓷增强相由元素粉末Ti和C间原位反应直接合成．无需添加第三相金属粉末，仅在原位反应发生的同时熔融基体镁合金由毛细管力作用渗入（Tip＋Cp）预制块内部构成致密的具有网络互穿结构的TiC／AZ91D镁基复合材料。实验结果和理论计算表明：（1）通过精确控制（Tip＋Cp）预制块的致密度，考虑原位反应发生前后形成的TiC本征体积变化，即可获得具有不同TiC陶瓷含量的网络互穿结构镁基复合材料；（2）原位合成的TiC陶瓷是一可变化学剂量比的化舍物．其晶格常数随反应条件而变化，主要取决于反应条件和原始元素粉末的尺寸。     

原位Mg2Si／AM60镁基复合材料半固态组织演变

采用原位合成技术制备了Mg2Si/AM60复合材料.研究了不同搅拌工艺参数对半固态镁基复合材料显微组织的影响.结果表明,镁合金中加入结晶Si后,生成了中国汉字状的Mg2Si增强颗粒.对复合材料在半固态温度区间进行机械搅拌,研究发现,搅拌温度越高,搅拌速度越大,固相颗粒越细小、均匀和圆整,但温度太高,固相颗粒会熔化,随搅拌时间的延长,固相颗粒先变得细小、均匀和圆整,然后长大.     

原位自生Ti-B-Si-C系复合材料的制备和性能

以Ti粉、B4C粉和SiC粉为原料,用真空热压烧结工艺制备了原位自生颗粒增强的Ti-B-Si-C系钛基复合材料,研究了复合材料的显微组织和力学性能。结果表明,使用的初始粉末不同,原位自生颗粒的组成不同,复合材料的性能也有明显的差别。     

搅拌熔铸法制备云母片晶/Mg复合材料

本文对采用原位反应法—熔融搅拌方法制备高性能云母片晶/Mg复合材料进行了实验研究,该实验基于Mg-Si、Mg-SiO_2系统的反应热力学理论,在镁合金中加入云母粉,利用Mg-Si合金结晶的特点,使云母粉与镁在凝固过程中反应原位生成Mg_2Si增强相进而获得的合成镁基复合材料。同时,针对合成镁基复合材料的相组成和组织结构等的分析,利用了X-射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、高温摩擦磨损等高精度科学设备,对云母加入量对复合材料性能造成的影响进行了探讨。     

原位合成钛基复合材料的研究现状与展望

原位合成钛基复合材料以其高比强度、高比模量引起了人们的广泛关注,尤其是如何提高其高温性能更成为近年研究的热点.综述了原位合成钛基复合材料的主要制备方法、增强体与钛基体的选择、反应体系以及复合材料的显微组织与力学性能,提出了当前存在的主要问题和今后的发展方向.