原位Al2O3颗粒对近液相线铸造铝合金组织的影响

采用原位反应近液相线铸造法制备了Al2O3/Al-Cu复合材料,对其进行显微组织观察、XRD物相分析、TEM分析及自由能变化和绝热温度计算等.结果表明:加入的Al203颗粒对复合材料有细化和均匀化组织的作用,当颗粒含量达到5.3wt%时,得到均匀细小的蔷薇状组织;反应生成的Al2O3颗粒呈多边形且直径<1μm.     

原位Al2O3颗粒对近液相线铸造Al—Cu合金二次加热组织的影响

采用原位反应近液相线铸造方法制备Al2O3p/Al-Cu基复合材料,对其进行二次加热,研究晶粒的形貌演变和长大规律.用光学显微镜观察组织、Image Tool软件测量平均晶粒尺寸、Image pro plus软件测量合金液相率,并与理论计算数值比较.结果表明,在590 ℃保温10、20、40、60 min后,Al2O3p/Al-Cu基复合材料的平均晶粒尺寸比不含Al2O3颗粒的基体合金减少15～25 μm,液相率依次为11.6%、13.2%、15.3%、20.9%,较基体合金的液相率小且增长速度慢.说明Al2O3在合金的二次加热过程中对晶粒长大行为具有明显的抑制作用,从而为优化半固态组织提供了一种新思路.     

熔体反应制备Al3Zr（p）、Al2O3（p）／A356复合材料的凝固组织和性能

对Al-ZrOCl2体系采用熔体反应制备Al3Zr(p)、Al2O3(p)/A356复合材料。结果表明,原位生成的Al3Zr和Al2O3均为多面体位粒,且Al3Zr表面存在生长小面（facet)。复合材料凝固组织中ZrOCl2加入量的增加,颗粒分数增大,颗粒分布更均匀。但反应温度高于900℃时,Al3Zr颗粒出现板块状集聚生长,拉伸试验表明,Al3Zr(p)、Al2O3(p)／A356复合材料具有比基体更高的抗拉强度,并随ZrOCl2加入量的增加而提高,其拉伸断口为混合型断裂。     

Al—ZrOCl2反应体系制备ZrAl3（p）＋Al2O3（p）／Al复合材料

从Al-ZrOCl2体系利用熔体直接反应法制备了原位ZrAl3和Al2O3颗粒增强铝基复合材料。Al-Zr－O体系中原位形成的ZrAl3具有四方结构，其最大尺寸为4μm，纵横长度比小于2．0，此外，还有一定数量的亚微米级Al2O3颗粒生成，其晶体为六方结构，纵横长度比大于2．0.ZrAl3(p),Al2O3(p)/Al复合材料凝固组织，随ZrOCl2加入量的增加，生成的颗粒尺寸更小，分布更均匀，拉伸试验表明，Al-ZrOCl2体系的复合材料具有高度的强度和逆性，断口组织存在大量韧窝，韧窝中镶嵌嵌着细小颗粒，属韧性断裂。     

原位反应液相线铸造Al2O3/Al-Cu复合材料的组织及摩擦磨损特性研究

采用原位反应液相线铸造法制备了Al2O3/Al-Cu复合材料及基体合金Al-Cu,分析其铸态组织,测试不同条件下复合材料及基体合金的滑动磨损特性.结果表明,在同等条件下(转速或压力相同)复合材料的耐磨性优于基体材料.这说明增强相的加入显著提高了材料的耐磨性,复合材料比基体的耐磨性提高了1.5～4.0倍;且复合材料的磨损量随着载荷的增加而增大,随着转速的升高而减小,它在高速低载条件下表现出较好的摩擦磨损特性.     

Al-ZrOCl_2反应体系制备ZrAl_(3(p)) Al_2O_(3(p))/Al复合材料

从Al ZrOCl2 体系利用熔体直接反应法制备了原位ZrAl3 和Al2 O3 颗粒增强铝基复合材料。Al Zr O体系中原位形成的ZrAl3 具有四方结构 ,其最大尺寸为 4μm ,纵横长度比小于 2 .0。此外 ,还有一定数量的亚微米级Al2 O3 颗粒生成 ,其晶体为六方结构 ,纵横长度比大于 2 .0。ZrAl3(p) ,Al2 O3(p) /Al复合材料凝固组织中 ,随ZrOCl2加入量的增加 ,生成的颗粒尺寸更小 ,分布更均匀。拉伸试验表明 :Al ZrOCl2 体系制备的复合材料具有高的强度和塑性 ,断口组织中存在大量韧窝 ,韧窝中镶嵌着细小颗粒 ,属韧性断裂。     

固液原位反应生成Al2O3（P）／Al复合材料的研究

采用CuO颗粒与Al熔体原位反应的方法制取了Al2O3(P)/Al复合材料,并对其显微组织、硬度及耐磨性进行分析和研究。试验结果表明：反应生成的Al2O3颗粒非常细小（2－5μm)弥散且均匀地分布于Al基体中,具有显著的增强效果,所得复合材料的硬度和耐磨性显著高于Al基体。     

熔体反应法制备Al_3Zr_(p)、Al_2O_(3(p))/A356复合材料的凝固组织和性能

对Al ZrOCl2 体系采用熔体反应法制备了Al3Zr( p) 、Al2 O3( p) /A35 6复合材料。结果表明 :原位生成的Al3Zr和Al2 O3 均为多面体粒状 ,且Al3Zr表面存在生长小面 (facet)。复合材料凝固组织中随ZrOCl2 加入量的增加 ,颗粒分数增大 ,颗粒分布更均匀。但反应温度高于 90 0℃时 ,Al3Zr颗粒出现板块状集聚生长。拉伸试验表明 :Al3Zr(p) 、Al2 O3(p) /A35 6复合材料具有比基体更高的抗拉强度 ,并随ZrOCl2 加入量的增加而提高 ,其拉伸断口为混合型断裂     

铝基复合材料原位合成过程的熔体表观粘度特征

选用Al-Zr(CO3)2反应组元,通过熔体直接反应法原位合成了(Al3 Zr Al2O3)p/Al颗粒增强铝基复合材料,增强颗粒粒度为0.5～3.0μm.采用旋转柱体法测试了合成过程中复合材料熔体的表观粘度.结果表明,颗粒体积分数为5%时,熔体表观牯度-时间曲线呈抛物线形状,25 min后粘度稳定在0.75 Pa·s,较纯铝的0.24 Pa·s增加了两倍多,原因是悬浮于铝液中的增强颗粒属于微米级,凝固组织中颗粒分布弥散均匀;颗粒体积分数为15%时,熔体表观粘度随时间增加逐渐上升,凝固组织中出现颗粒团聚现象.因此在原位合成复合材料工艺中,要综合考虑反应物加入量与收得率之间的关系,以及熔体表观粘度与凝固组织的关系.     

超声化学原位合成Al2O3（p）/Al纳米复合材料的组织及其机理（英文）

采用超声化学原位反应,以Al-K2ZrF6-Na2B4O7为反应体系,制备Al2O3(p)/Al纳米复合材料。利用扫描电镜和透射电镜,研究高能超声对复合材料组织和颗粒收得率的影响及加入K2ZrF6对反应过程以及增强颗粒与铝基体的界面的影响。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)结果表明:所制备的复合材料增强颗粒为Al2O3,Al2O3颗粒在基体中分布均匀,其形貌为近球形,尺寸20~100nm,界面干净且无界面产物。利用经过二次开发的Image-J软件对Al2O3颗粒收得率进行分析,结果表明,Al2O3颗粒收得率随着超声功率的增大呈现出先增大后减小的变化规律。当超声功率达到0.4kW时,颗粒分布最好且数量最多。并对其反应机理也进行了探讨。