Mullite短纤维/Al-Cu-Mg复合材料界面微结构研究

研究用挤压铸造方法制备Mullite/Al-Cu-Mg复合材料,用透射电镜(TEM)观察了淬火态及时效态复合材料的微观组织.结果表明,莫来石(Mullite)短纤维组织致密但分布不均;在淬火态复合材料纤维/基体界面和Si晶体/基体的界面附近基体一侧中发现存在高密度位错;Mullite/Al-Cu-Si复合材料的界面以非平衡共晶MgAl2O4沉淀相为主.     

铸造莫来石短纤维/Al-4.5Cu复合材料界面微结构的研究

用挤压铸造方法制备Mullite/Al-4.5Cu复合材料.用透射电镜(TEM)观察了淬火态及时效态复合材料的微观结构.结果表明:莫来石(Mullite)短纤维组织致密但分布不均;淬火态复合材料界面附近基体一侧存在高密度位错;Mullite/Al-4.5Cu复合材料有界面反应发生,生成CuAl2O4;时效态复合材料界面处还存在明显的无析出物带.     

Mullite/Al-Mg-Si复合材料时效行为研究

选用挤压铸造法制备Mullitel/Al-Mg-Si复合材料，采用扫描电镜、透射电镜等手段．研究了莫来石短纤维增强不同镁硅比Al-Mg-Si复合材料及其基体合金的时效行为。结果表明：复合材料具有和基体合金相似的时效硬化曲线，相同的析出序列；Mullite纤维的引入提高了基体合金的时效硬度，并一定程度地加速了基体合金的时效硬化过程．但对CP区的抑制不明显；Si或Mg元素的富余都加速了复合材料及其基体合金的时效硬化过程，且两类材料的时效峰明显提前。Mullite短纤维与富余的Si或Mg元素对复合材料的时效硬化过程具有交互促进作用。     

Mullite/Al-4.5Cu复合材料的时效特性

选用挤压铸造法制备mullite/Al-4.5Cu复合材料，采用硬度测试（HB）、差示扫描量热（DSC）、透射电镜（TEM）等手段研究了mullite/Al-4.5Cu复合材料的时效特性。结果表明：莫来石纤维的引入明显提高了基体合金的时效硬度，加速了基体合金的时效硬化速度，对SSS→GPI反应有抑制作用，但没有改变基体合金的时效析出序列。复合材料具有和基体合金相似的时效硬化曲线。温度对两类材料时效硬化行为的影响基本一致。     

Mullite/Al-4.5Cu复合材料中莫来石纤维及界面反应产物研究

用挤压铸造方法制备莫来石(Mullite)短纤维增强Al-4.5Cu复合材料;用X射线衍射仪(XRD)和分析透射电镜(ATEM)对复合材料中纤维的微观结构、复合材料界面及界面反应产物的结构特征、化学组成进行了研究.结果表明,莫来石短纤维由大小不等的小晶粒组成,晶型为正交晶系;复合材料界面存在断续分布的CuAl2O4尖晶石结构的界面反应产物.     

原位生成TiB2/Al复合材料的界面微结构研究

利用透射电镜和高分辨电子显微镜研究了混合盐原位反应生成的TiB2/Al复合材料的界面微观结构。结果表明,原位生成的TiB2颗粒呈六方结构,颗粒周围存在部分位错,且TiB2颗粒与基体Al存在位向关系：[0001]TiB2∥[111]Al,（1^-21^-0）TiB2∥（110）Al。电镜观察显示TiB2/Al复合材料界面光滑洁净,没有其它反应产物,界面处原子结合良好。TiB2/Al界面结合为半共格界面结合,建立了TiB2/Al复合材料界面原子结合模型。     

Mullite/A1-4.5Cu复合材料中莫来石纤维及界面反应产物研究

用挤压铸造方法制备莫来石（Mullite）短纤维增强A1-4.5Cu复合材料;用X射线衍射仪（XRD）和分析透射电镜（ATEM）对复合材料中纤维的微观结构、复合材料界面及界面反应产物的结构特征、化学组成进行了研究。结果表明,莫来石短纤维由大小不等的小晶粒组成,晶型为正交晶系;复合材料界面存在断续分布的CuAl2O4尖晶石结构的界面反应产物。     

石墨纤维增强Al基复合材料界面反应机制研究

本文利用透射电子显微镜（ＴＥＭ）对不同条件下形成的石墨长纤维增强Ａｌ－Ｔｉ（０．３５ａｔ－％）基复合材料的界面微观结构进行了比较研究，用高分辨透射电子显微术研究了Ａｌ４Ｃ３的生长规律。结果表明Ａｌ４Ｃ３顶端与Ａｌ基体间的界面粗糙，其生长机制为连续生长。Ａｌ４Ｃ３的（０００１）面与Ａｌ基面光滑，其生长机制为沿面生长。两种生长机制在不同的生长驱力作用下，具有不同的相对生长速率。因此在不同的材料制备工艺     

挤压铸造Mullite短纤维/M124F铝基复合材料

用挤压铸造工艺制备了莫来石(mullite)短纤维增强马勒124合金(M124F)铝合金基复合材料.研究了其从常规室温到400℃高温的拉伸性能,以及热膨胀性能和硬度;体积分数为17%的莫来石(mullite)短纤维增的复合材料,在300℃高温强度比其他增强相复合材料提高15%以上.通过对拉伸断口的SEM观察,分析了复合材料的失效机制,裂纹源主要生成于增强纤维与基体的复合界面上.     

温度对Mullite/Al-3.5Cu复合材料时效的影响

用挤压铸造方法制造Mullite/Al-3.5Cu复合材料及其基体合金，用硬度测试（HB），差示扫描量热仪（DSC）和透射电镜（TEM）等手段，研究了温度对复合材料及其基体合金时效和为的影响。结果表明：复合材料和基体合金具有相似的时效硬化曲线及相同的时效析出序列，随时效温度的升高，峰值硬度降低，时效析出过程加快；莫来石纤维除了能明显提高Al-3.5Cu合金的时效硬度外，还能加速其时效析出进程，但对GP区的形具有明显的抑制作用，而对θ相的析出影响不大。     

Gr（C）纤维增强镁基复合材料的界面结构

采用真空—压力浸渗工艺制备Ｇｒ（Ｃ）／Ｍｇ复合材料，Ｇｒ／Ｍｇ材料界面上无化学反应迹象，有析出物γ相（Ｍｇ１７Ａｌ１２），该析出物形状、大小与制备工艺条件，主要是纤维预制件温度有关。Ｃ／Ｍｇ复合材料界面Ａｌ含量较基体高出２倍多，文中分析了可能的原因     

挤压铸造颗粒增强铝基复合材料的凝固组织

用Al-ZrOCl2组元通过熔体直接反应法原位合成了Al3Zr和Al2O3颗粒增强铝基复合材料，在720℃时进行常规浇注和挤压成形试验，SEM观察凝固组织显示挤压试样晶粒细小，没有明显的缩孔疏松等浇注缺陷，因为挤压铸造是在高压下的结晶凝固和塑性变形，是强制补缩一密实两过程的复合，外加压力提供的膨胀能增加了形核率，这有利于提高复合材料的综合力学性能和耐磨性。     

挤压铸造制备Cf/ZL109复合材料及其组织观察

采用挤压铸造制备碳纤维增强ZL109复合材料．SEM观察预处理前后的碳纤维以及碳纤维顶制件的形貌．金相显激镜观察纤维在复合材料中的分布结果表明：预处理使碳纤维长径比满足制备合格预制件的要求，并有利于纤维在预制件中的均匀分散及预制件的成型；模压预制件纤维分布均匀．表面无团聚．碳纤维无氧化；挤压铸造制备的Cf／ZL109复合材料中纤维在基体中分市均匀，并具有方向性。     

原位反应铸造半固态7075铝基复合材料的组织

采用原位反应液相线铸造方法制备了含有不同体积分数TiC颗粒的7075半固态铝基复合材料，通过光学显微镜和透射电镜观察其铸态组织，并利用平均截线法测量晶粒尺寸，研究原位颗粒对液相线铸造半固态铝合金组织的影响。结果发现，原位TiC颗粒对半固态铝合金的铸态组织产生细化和球化作用，当原位TiC颗粒体积分数达到2．5％时，材料能够得到等轴晶组织，对应的平均晶粒尺寸为35．6μm。     

含Si量对Mullite纤维/Al-Cu-Si复合材料及其基体合金时效行为的影响

用挤压铸造方法制备了Mullite/Al Cu Si复合材料。用硬度 (HB)测试仪、差示扫描量热仪 (DSC)和显微镜研究含Si量变化和Mullite纤维对Al Cu Si合金时效硬化行为的影响 ;元素Si、Mullite纤维以及二者同时存在对Al Cu Si合金时效析出序列的影响。结果表明 :Si和Mullite纤维明显抑制了Al Cu合金GP区的形成 ;随着含Si量增加 ,Al Cu Si合金的时效硬化过程加快 ;Mullite纤维对Al Cu和Al Cu Si合金的时效硬化过程都具有加速作用 ,同时提高了基体合金的时效硬度 ,但相对而言 ,Mullite纤维对无Si的Al Cu合金的时效硬化加速作用更为明显一些。     

Al-Zr-B体系反应合成复合材料的组织和性能

开发了原位合成Al-K2ZrF6-KBF4新体系，利用熔体反应法成功制备了新型颗粒增强铝基复合材料。XRD和SEM分析表明，合成的复合材料中存在ZrB2和Al3Zr颗粒，颗粒大小为1～4μm，ZrB2颗粒的截面形貌接近于正六边形，且在基体中均匀分布。拉伸试验结果表明，（Al3Zr＋ZrB2）p／Al复合材料的抗拉强度和屈服强度随着反应物加入量的增加而提高。当反应物加入质量分数为20％时，复合材料最高抗拉强度达到152．3MPa，比铝基体提高了95．2％；屈服强度为112．3MPa，比铝基体提高了167．3％。     

三维正交Cf/Al复合材料的显微组织与弯曲性能

采用真空压力浸渗法制备了Cf体积分数为50%的三维正交Cf/Al复合材料,主要研究了复合材料的显微组织以及室温、高温下的弯曲性能,并分析了复合材料弯曲失效机理。结果表明,三维正交Cf/Al复合材料经向显微组织的微孔缺陷较纬向显微组织要略多,复合材料在室温、350℃和400℃时,弯曲强度分别为498.8、363.0、303.0 MPa,弯曲模量分别为70.8、63.7、65.6GPa。其中,弯曲失效主要由于内侧面受压应力导致经向纤维束屈曲变形,纬向纤维束形态较完好;外侧面受拉应力导致复合材料拉伸破坏,存在纤维拔出现象。     

Al-Zr-O-B原位合成复合材料的微观组织和力学性能

采用Al-Zr(CO3)2-KBF4体系用熔体反应法成功合成了新型颗粒增强铝基复合材料.XRD和SEM分析表明, Zr(CO3)2和KBF4与铝液反应生成了ZrB2、Al2O3、Al3Zr颗粒,颗粒尺寸细小,且弥散分布于基体中,其平均尺寸约为80～90 nm;拉伸试验结果显示.Al-Zr(CO3)2-KBF4体系反应生成的复合材料的抗拉强度和屈服强度随着反应物加入量的增加均显著提高,复合材料的抗拉强度为150.3 MPa,较铝基体的78.0 MPa提高了 92.7%;屈服强度为113.7 MPa,较铝基体的42.0 MPa提高了170.7%;复合材料的伸长率先升后降;由复合材料的拉伸断口SEM可知,随着反应物质量增加,塑性变形区减小,但仍然是塑性断裂.