镀镍短碳纤维增强铝基复合材料的组织及性能

采用机械搅拌法制备镀镍短碳纤维增强铝基复合材料,并利用扫描电镜、XRD及万能拉伸试验机对制备的复合材料进行分析。结果表明,通过搅拌使碳纤维在基体中有效分散;镍镀层发生溶解并与铝基体之间形成Al_3Ni相,可有效地阻止碳纤维与基体之间形成脆性相Al_4C_3;随着碳纤维含量的增加,复合材料的抗拉强度也增大,在碳纤维含量为5%和7%时,抗拉强度较纯铝分别提高了29%和35%,但塑性都明显下降。     

颗粒增强铝基复合材料的组织与性能

用熔铸法制备了ＴｉＢ２和ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料,评价了ＴｉＢ２／Ａｌ和ＳｉＣ／Ａｌ复合材料的硬度,研究了增强剂的加入方式和体积分数对ＴｉＢ２／Ａｌ复合材料拉伸性能的影响;并用扫描电镜分析了复合材料的显微组织。结果表明,ＴｉＢ２颗粒对Ａｌ基体的增强效果比ＳｉＣ颗粒好,Ｔｉ,Ｂ化合物的增强效果优于ＴｉＢ２粉末,复合材料的力学性能随ＴｉＢ２体积分数增加而提高;用含Ｔｉ,Ｂ化合物的混合物增强的１．５％ＴｉＢ２／Ａｌ（体积分数）复合材料的热轧退火态性能为σｂ１６０．４ＭＰａ,δ１３．１％,铸态ＨＢ４５１ＭＰａ。ＳＥＭ观察结果表明,在铝基体中添加Ｔｉ、Ｂ化合物的混合物能在基体中原位生成ＴｉＢ２颗粒。     

碳纤维增强铝基复合材料的研究进展

综述了近年来碳纤维增强铝基复合材料的研究进展,对复合材料的种类、界面问题和制备方法做了介绍,最后指出了目前存在的问题和以后的发展前景。     

连续碳纤维增强铝基复合材料的制备与性能研究

采用粉末冶金法制备了0.2%,0.4%,0.6%和0.8%不同体积分数的连续碳纤维增强的铝基复合材料,研究了连续碳纤维加入量对复合材料组织与性能的影响。结果表明,随着碳纤维体积分数的增加,复合材料的弯曲强度先增大后减小,当加入0.4%时其弯曲强度达到最大值。断口形貌可见中部的碳纤维很难和铝合金结合。     

颗粒增强铝基复合材料的半固态组织与性能

采用自制的半固态流变性能测试装置，研究了SiC颗粒增强铝基复合材料的半固态流变性能，并对其微观组织进行了分析。结果表明，在SiC颗粒体积分数低于12％的条件下，SiC颗粒越多，材料的半固态流变性能越好。半固态微观组织分析表明，SiC颗粒的分布状况与复合材料的半固态的变形量有关。     

粉煤灰颗粒增强铝基复合材料的组织与性能

以浓硫酸处理过的粉煤灰颗粒为增强体,Al-20%Si合金粉为基体.采用粉末冶金法制得粉煤灰颗粒增强铝基复合材料,并对复合材料的微观形貌及力学性能进行了分析.结果表明:粉煤灰颗粒表面被腐蚀,比表面积大大增大;在复合材料中粉煤灰颗粒分布较均匀,有少量气孔存在;随着粉煤灰含量的提高,该材料硬度逐渐增大,而密度逐渐减小.     

氧化铝短纤维增强铝基复合材料的组织与性能

氧化铝短纤维增强铝基复合材料的组织与性能权高峰，柴东朗，宋余九（西安交通大学）氧化铝纤维（或硅酸铝纤维）增强铝基复合材料有很好的工业应用前景。对其制备工艺、力学性能等已进行了大量研究［１～３］．目前多数研究都是针对铸造或压力铸造的复合材料，未见有关这...     

氧化铝短纤维增强铝基复合材料的组织与性能

氧化铝纤维增强铝基复合材料在很好的工业应用前景。对其制备工艺、力学等已进行了大量研究。目前多数研究都是针对铸造或压力铸造的复合材料，未见有关这种材料变形后的组织与性能研究的报道。本文针对这一情况对经热挤压的复合组织与性能及断裂行为进行初步研究。     

Fe基非晶合金增强1060铝基多层复合材料的组织与性能

采用累积叠轧焊+中间退火法复合轧制1060Al/Fe基非晶多层铝合金复合板材。利用光学显微镜、扫描电镜、X-衍射分析仪以及拉伸试验机分析Al基复合材料的微观组织结构变化、断口形貌、物相组成以及力学性能。结果表明:Fe基非晶复合材料的增强体在300 ℃中间退火过程中发生部分晶化,在累积变形轧制过程中发生破碎,并随着变形道次的增加,破碎程度随之增大;复合板前6道次的累积轧制变形出现了明显的加工软化现象,并且随着变形道次的增加,其加工软化的效果愈明显;随着累积轧制变形道次增加,Al基复合材料的力学性能发生了明显的变化,第2道次轧制变形后屈服强度与抗拉强度达到了最大值为140 MPa和156 MPa,伸长率为5.53%,达到最佳综合性能。     

碳纤维增强铝基复合材料的改性研究

研究碳纤维对铝基复合材料的改性,分别向6061和6063两种铝合金中添加一定量的短切纤维,采用挤压成型方法制备了碳纤维改性铝基复合材料。研究了碳纤维的尺寸及添加量对复合材料力学性能、耐磨性和尺寸稳定性的影响。结果表明,碳纤维改性后的铝基复合材料力学性能有明显提高,其室温抗拉强度、屈服强度均得到增强,而材料的伸长率略有减小;通过耐磨性测试确定了碳纤维的最佳添加尺寸为3 mm,最佳添加量为0.6%;通过冷热冲击测试证明了碳纤维能够有效改善铝基复合材料的尺寸稳定性。     

合金元素对铝基牺牲阳极性能的影响

通过合金化方法,在Al-Zn-In三元牺牲阳极中依次添加Mg、Ti、Ga、Mn、Sn等元素,炼制不同成分的铝合金牺牲阳极。采用电化学性能测试、极化曲线测量及扫描电子显微镜分析等手段分析了合金元素对铝合金牺牲阳极性能的影响。结果表明,随着添加元素种类的增加,牺牲阳极电化学性能提高。在Al-Zn-In三元阳极中加入Mg和Ti,阳极溶解形貌更加均匀;加入Ga与Sn后,阳极的开路电位与工作电位负移;加入Mn后阳极的电流效率提高。     

烧结温度对SiC增强铝基复合材料组织和性能的影响

SiC/ZL109复合材料中增强体SiC分别在不同的氧化温度(800、900、1 000、1 100℃)下高温氧化5 h,并通过搅拌铸造法制备复合材料。结果表明,SiC氧化温度在800℃时,SiC颗粒氧化层基本形成;在800℃以上,SiC颗粒被氧化层全部覆盖。在800~1 100℃,Si O2层厚度的变化范围在0.096~0.542 5μm,其中在1 000℃时,SiC增厚0.383μm。在1 000℃氧化5 h条件下,SiC/ZL109复合材料的界面存在MgAl_2O_4相,但无脆性相Al_4C_3存在,这有利于界面结合,且此条件下材料的密度最大,孔隙率和磨损率最小。     

增强体架构对铝基复合材料的性能影响

利用ANSYS有限元软件对碳化硅泡沫增强铝基双连续相复合材料和颗粒增强复合材料力学性能进行模拟研究,分析了增强体架构对复合材料力学性能的影响。结果表明:连续增强体不但可以传递载荷,而且可以承担载荷,增强体的连续性增加了增强体之间的约束和增强体对基体的约束,提高了复合材料的强度和刚度,降低了复合材料的塑性;增强体的连续性增加了复合材料内部应力的不均匀性,易于产生应力波动。     

短碳纤维增强铝基复合材料拉伸性能数值模拟分析

为了探究碳纤维对复合材料拉伸性能的影响,使用真空吸铸法制备了碳纤维增强铝基复合材料铸件并测试其拉伸性能,将实验所得数据结合Geodict软件分析了碳纤维含量和碳纤维长度对碳纤维增强铝基复合材料的应力、应变分布的影响规律,得到的模拟结果与实验数据吻合良好,为使用真空吸铸法制备碳纤维增强铝基复合材料的后续工作展开和性能提升提供了理论基础。结果表明,随着碳纤维含量的增加,纤维对材料拉伸性能的增强效果越好;随着碳纤维长度的增加,纤维对材料拉伸性能的增强效果逐渐减小,并在5 mm后达到平稳的趋势,当纤维长度为1 mm时,复合材料的拉伸性能较优。     

非晶颗粒增强纯铝基复合材料的组织与性能

采用机械合金化制备了Al70Ni17Ti13非晶粉末,在450℃下采用无压烧结-热压工艺烧结制备了铝基复合材料,研究了不同含量的非晶粉末的加入对纯铝基复合材料显微组织及力学性能的影响。结果表明:复合材料的硬度随着增强体含量的增加逐渐增加,但其抗拉强度随着增强体含量的增加呈现出先上升后下降的趋势。复合材料的显微硬度由纯铝的46 HV0.01提高到195.3 HV0.01,效果显著。当非晶粉末颗粒体积分数为10%时,抗拉强度达到最大值为196.6 MPa,相比纯铝抗拉强度性能提升了113%。当非晶粉末颗粒体积分数为15%时,复合材料的耐蚀性能最佳。     

连续碳纤维增强铝基复合材料的研究与发展

综述了近年来国内外连续碳纤维增强铝基复合材料(简称连续C_f/Al复合材料)的研究现状,介绍了连续C_f/Al复合材料存在的界面问题与解决方法,分析了挤压铸造法、超声振动法、真空压力浸渗法、SPS放电等离子烧结等制备连续C_f/Al复合材料的优缺点,并对连续C_f/Al复合材料的发展进行了总结和展望。     

碳纤维增强铝基复合材料的制备与连接技术

碳纤维增强铝基复合材料因其具有强度高、韧性好、耐磨损、耐疲劳以及热膨胀系数低等优点,加之便于使用现有的设备及生产工艺使其成形,因此,引起国内外研究者的高度关注。未来,将在航空航天、汽车制造、自动化设备等关键领域发挥巨大作用。本文主要介绍了国内外有关碳纤维增强铝基复合材料的制备与连接技术,重点包括碳纤维的表面处理、碳纤维增强铝基复合材料成形方法、参数选择、焊接方法等。简述了复合材料连接技术的发展,分析了碳纤维增强铝基复合材料制备与连接过程中存在的问题。指出:碳纤维在铝合金中均匀分布、结构完整性、铝合金界面良好结合、降低孔隙率以及碳纤维增强铝基复合材料的连接技术等是今后研究重点。     

钛对碳纳米管增强铝基复合材料组织与性能的尺寸效应

通过粉末冶金的方法,制备了致密和较高强度的CNT/Al复合材料,并系统地研究了在制备粉末阶段时引入不同粒径的钛粉后,对复合材料的组织结构与力学性能的影响。结果表明,在一定范围内,钛颗粒尺寸与制备的CNT-Ti/Al复合材料力学性能成反比。当加入的钛颗粒粒径为80 nm时,CNT-Ti/Al复合棒材力学性能最佳。其主要原因包括两个方面:一是钛颗粒有助于碳纳米管的分散,同时自身作为一种第二相强化基体;二是制备过程的热反应,使复合材料组织中生成了一种核壳结构,极大地增强了其界面结合与碳纳米管的载荷转移。     

颗粒增强铝基复合材料制动盘的组织和性能

对过共晶铝合金颗粒增强复合材料在不同的工艺条件下(即不同的浇注温度、模具温度和离心机转速)成形的5个铸件在铸态、T4态和T6态的金相组织、耐磨性和硬度进行对比分析,以得到最适合做制动盘的材料和成形工艺。研究结果表明,Al-21Si-5Mg-1Cu-1Ni-0.2Ti-0.4Mn材料在浇注温度为757℃、模具温度为100℃和离心机转速为400r/min条件下浇注,并进行T6处理后,可得到硬度(HRB)为89.6和耐磨性较好的材料,可用于制作制动盘。     

表面涂覆对碳纤维镁基复合材料组织与性能的影响

通过溶胶凝胶法在短切碳纤维表面涂覆了 MgO、Siθ2、Tiθ2涂层,分析了各涂层对碳纤维润湿性能的影响,制备了镁基复合材料,研究了碳纤维表面涂覆对镁基复合材料组织和性能的影响规律.结果表明,MgO涂层表面较为粗糙,存在团聚的MgO颗粒,Siθ2、Tiθ2涂层表面较为光洁,沿碳纤维径向连续分布,具有良好的仿形性.而且3...