石墨烯纳米片增强银基复合材料

采用粉末冶金方法成功制备了石墨烯增强块状银基复合材料。在V型混粉机中混粉制得含银-0.2%石墨烯纳米片(质量分数)复合粉末并使用冷等静压在200 MPa条件下将复合粉末压制成形。使用热等静压在750℃/100 MPa条件下烧结获得石墨烯纳米片增强银基复合材料,然后在850℃条件下进行热挤压获得丝材,挤压比为40。用SEM、TEM和静态拉伸试验等研究了复合材料的微观结构和力学性能,结果表明,复合材料中石墨烯分布均匀,银基体与石墨烯之间界面结合良好。与未增强的银基体相比,银-0.2%石墨烯纳米片复合材料具有显著提高的强度而不损失塑性,表明石墨烯纳米片是银基复合材料理想的增强相。复合材料断口形貌显示出大量韧窝和撕裂棱,其断裂特征为典型的韧窝聚合型延性断裂。     

挤压工艺参数对Al-W合金棒材强度和组织的影响

试验研究不同挤压温度和挤压比对Al-W合金棒材强度和微观组织的影响。结果表明:热挤压塑性变形能够显著提高Al-W合金棒材的致密度;在一定范围内提高挤压温度,试样在挤压过程中发生动态再结晶现象,晶粒得到显著细化;挤压比的增加使合金变形程度增大,变形流线细密,晶粒细化;在挤压温度540℃、挤压比35情况下得到平均晶粒细小的挤压态Al-W合金棒材,其平均晶粒约为5μm,抗拉强度达到479 N/mm2。并建立Al-W合金棒材的抗拉强度与挤压工艺参数的数学模型,该模型计算值与试验值的相对误差均小于5%,具有一定的工程应用价值。     

热压烧结-热挤压复合工艺制备SiCp/6061Al基复合材料

采用热压烧结-热挤压复合工艺制备了SiC体积分数为35%的SiCp/6061Al基复合材料。观察了复合材料的金相组织和断口形貌,检测了复合材料的密度和抗拉强度。分析了热压和热挤压复合工艺对复合材料的影响。结果表明:采用热挤压二次成形后,增强体在基体中的分布均匀化,与挤压方向平行;复合材料的致密度达到98.09%,抗拉强度达到248 MPa;基体组织晶粒细化,并产生大量的位错和亚晶组织;SiCp/6061Al复合材料断裂机理主要由6061Al基体的韧性断裂和增强体SiC颗粒的脆性断裂组成。     

ECAP变形过程中MWCNTs/AZ31复合材料的织构演变

采用等径角挤压变形工艺对经热挤压后的MWCNTs/AZ31复合材料进行不同道次的深度塑性变形.测试和分析了复合材料的室温力学性能,并利用X射线衍射仪对复合材料织构的演变进行了分析.研究结果表明:MWCNTs/AZ31复合材料经热挤压后具有较强的{0001}基面纤维织构,随着等径角挤压变形道次的增加,逐渐偏离挤压态的纤维...     

石墨烯-Cu/Ti6Al4V复合材料的制备及力学性能

采用表面无敏化、无活化的化学镀铜法对石墨烯进行表面镀铜,并通过微波烧结法(烧结温度为1000℃)制备石墨烯(GNPs)/Ti6Al4V、石墨烯(GNPs)-Cu/Ti6Al4V复合材料,探讨石墨烯表面镀铜后对钛基复合材料显微组织和性能的影响。结果表明:石墨烯表面成功镀覆一层较均匀分布的铜颗粒,石墨烯与基体Ti界面反应严重,容易生成粒径为2~5μm的TiC;石墨烯表面镀铜后,界面反应产生的TiC含量增多,同时引入了Ti_2Cu相。相比于单纯外加石墨烯,石墨烯表面镀铜后,微量铜降低了烧结温度,提高了复合材料的力学性能,其致密度、显微硬度、压缩强度分别达到96.55%、534HV_(0.1)、1602MPa,室温磨损机制由基体(Ti6Al4V)的磨粒磨损转变为GNPs-Cu/Ti6Al4V复合材料的粘着磨损。     

FGH96合金挤压过程非金属夹杂物的变形行为

对热等静压态FGH96合金进行热挤压变形,分析非金属夹杂物Al2O3和SiO2在热等静压和热挤压过程中的形貌特征与变形特性。结果表明:在热等静压和热挤压过程中,Al2O3夹杂与FGH96合金基体为机械结合,两者之间没有反应过渡区,而SiO2夹杂与FGH96合金基体中的铝和钛元素在高温和高压下发生化学反应,在基体与SiO2夹杂之间形成反应过渡区;FGH96合金挤压变形过程中,材料内部为三向压应力状态,在挤压方向非金属夹杂物被拉长成不连续的线状,在垂直于挤压方向,夹杂物投影面积减小;大挤压比的热挤压变形能有效破碎合金中的非金属夹杂物缺陷,细化合金晶粒,提高FGH96合金盘件的纯净度水平。     

烧结工艺及热挤压对纳米Al2O3p/7075铝基构型复合材料组织与性能的影响

采用粉末冶金与热挤压工艺制备了 10 wt%纳米Al₂O_3p/7075铝基构型复合材料。研究了真空与非真空下不同烧结温度、不同挤压比对复合材料微观组织、致密度、弹性模量、硬度和压缩强度的影响。结果表明：随烧结温度升高,挤压比4:1与8:1构型复合材料的硬度皆为先增加后降低,整体相对基体材料硬度均明显提高;复合材料经过挤压过后材料的致密度均在98 %以上;挤压比4:1,烧结温度为620℃、630 ℃、640℃时,相对于基体复合材料抗压强度分别提高了15.3%,17.2%,14.0%,随温度先增大后降低;挤压比8:1时,相对基体复合材料抗压强度分别提高了33.2%,34.1%,31.1%,强度随温度先增大后降低。而构型复合材料综上实验中弹性模量变化不大。     

半固态搅拌法制备B_4C_p/AZ91复合材料热挤压态的组织与性能

用半固态搅拌法结合热挤压工艺制备出了颗粒分布均匀、孔隙率低的B4Cp/AZ91颗粒增强镁基复合材料.在经过热挤压后,材料密度为1.873 g/cm3,0～100℃线膨胀系数为19×10-6K-1,抗拉强度为282.8 MPa.热挤压能显著提高复合材料的致密度,细化基体组织,改善颗粒分布状况,热挤压会对B4C颗粒造成损伤和形成小范围的团簇状聚集,由于挤压变形过程中的协调变形和基体合金的填充机制,不会对材料组织造成损伤,从断口形貌特征上可以确定颗粒与基体间形成了很强的界面结合.     

热压温度对粉末冶金AZ31镁合金性能的影响

采用粉末冶金法在不同热压温度下制备了AZ31镁合金,随后在400℃进行热挤压处理。研究了热压温度对热压-热挤压两步工艺下镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,直接热压后致密度随热压温度的提高而逐渐升高,550℃热压后致密度达到最高为97.3%。经400℃挤压后镁合金致密度得到进一步提高,达到98.5%以上。随着热压温度的逐渐升高,挤压后的镁合金晶粒逐渐增大,拉伸强度逐渐降低,维氏硬度先升高后降低。     

石墨烯纳米片增强铝基复合材料的制备与性能

采用高能球磨、放电等离子烧结以及热挤压工艺制备含量为5.0％(体积分数)的石墨烯增强铝基复合材料.分别采用X射线光电子能谱、透射电镜及拉伸试验研究挤压态复合材料的显微组织与力学性能,发现5.0％(体积分数)的石墨烯分散在铝晶界上,并且未与铝基体发生界面反应.最终,挤压态复合材料的屈服强度和抗拉强度高达462 MPa和4...     

挤压铸造制备的Al2O3/5210金属基复合材料

采用挤压铸造工艺制备了氧化铝陶瓷颗粒增强5210铝合金基复合材料,研究了复合材料的界面反应及陶瓷颗粒含量对复合材料性能的影响.结果表明:铝合金与陶瓷颗粒表面的粘结剂发生了反应,并提高了复合材料的界面结合强度;当陶瓷颗粒体积含量为60%时,复合材料的抗弯强度达到最大值285.0 MPa.对断口的扫描电镜分析发现:铝合金的撕裂和陶瓷颗粒断裂是复合材料失效的主要机制,实验中没有观察到界面解离现象.     

搅拌铸造SiC_p/A356复合材料的显微组织及力学性能

采用搅拌铸造技术制备质量分数为15%的SiCp增强A356铝基复合材料,并对所制备的复合材料进行后续热挤压变形。通过金相观察(OM),扫描电镜(SEM)及力学性能测试等手段,对该复合材料显微组织与力学性能进行了研究。结果表明,所制备的复合材料铸态组织中,SiCp较均匀地分布于基体中,SiCp与Al界面处存在Si原子的富集;热挤压变形后,显微气孔等铸造缺陷明显减少,材料致密度显著提高,SiCp沿热挤压方向呈流线分布特征,颗粒均匀分散性明显提高;采用535℃×5h固溶+180℃×5h时效处理后,热挤压棒材的力学性能为:σs=370MPa,σb=225MPa,δ=5.3%,时效后析出强化相大小约为200nm,且弥散分布于基体中;断口分析表明,SiCp/A356铝基复合材料的断裂主要是由基体的塑性断裂及SiCp的断裂导致的。     

2A12铝合金形变热处理工艺在旋压工艺中的应用

采用工艺实验研究2A12铝合金形变热处理工艺中时效温度和室温塑性变形量对材料性能的影响。结果表明:经固溶/淬火+8%室温塑性变形+(140±5)℃,15 h,及空冷人工时效工艺处理后,2A12铝合金获得良好的强塑性配合;在2A12铝合金热挤压管材旋压工艺中采用形变热处理技术,可以使旋压工件材料的综合性能得到明显提高。     

塑性变形对2219铝合金扩散连接的影响

采用扩散连接的方法研究保温时施加塑性变形对2219铝合金界面愈合的影响机理。在扩散温度545℃,保温时间4 h,压力10 MPa,选取塑性变形量为0%、10%、30%、50%进行扩散连接试验。结果表明,随着塑性变形量增大,界面处于高能量状态,溶质原子在界面处通过扩散析出Al₂Cu相,包裹原始的界面氧化物并在保温与变形过程中发生冶金反应,氧化物分解并向基体扩散直至消失,实现界面愈合;结合强度在塑性变形量为50%时最高,达到116 MPa,为基体材料的90.6%。     

热压温度对石墨烯铜基复合材料组织及性能的影响

采用粘结混粉、真空热压烧结的方法制备石墨烯铜基复合材料,研究了不同热压温度对石墨烯铜基复合材料物相与组织形貌、致密度、导电性、导热性及力学性能的影响。结果表明:石墨烯在铜基体中实现了均匀分散,且两者界面结合紧密。随着热压温度的升高,复合材料的致密度、导电性、导热性及力学性能均先升高后降低。当热压温度为900℃时,制备的复合材料致密化高,孔隙率低,综合性能最优异,复合材料的致密度、导电率、导热率、显微硬度、屈服强度、抗拉强度分别为98.2%、93.2%IACS、411.0 W·m-1·K-1、85.3 HV、128.8 MPa、253.8 MPa。     

纤维预热温度对2.5D-C_f/Al复合材料致密度和强度的影响

以石墨纤维2.5D织物为增强体,ZL301铝合金为基体,采用真空气压浸渗法制备了碳纤维体积分数为42%的2.5D-C_f/ZL301复合材料,研究了纤维预热温度对复合材料致密度和力学性能的影响。结果表明,随着纤维预热温度的升高,2.5D-C_f/Al复合材料的致密度呈现先增加后减少的趋势;而复合材料室温抗拉强度随纤维预热温度提高而持续下降,这是因界面反应加剧而导致的界面结合过强而导致的复合材料力学性能恶化。     

石墨烯/SnO2/Cu复合材料微观组织及性能研究

采用微波水热合成法对石墨烯进行表面改性,形成石墨烯/SnO2纳米复合物;将其用于粉末冶金法制备石墨烯/SnO2/Cu复合材料。采用多种分析测试手段对复合材料的微观组织及性能进行研究。结果表明,石墨烯表面吸附的SnO2纳米颗粒不会在复合材料制备过程中脱落,并可有效抑制石墨烯团聚,提高复合材料的致密度、硬度和热导率等性能。本文制备的石墨烯/SnO2/Cu复合材料致密度为91.0%,硬度为166HBW,热导率139W/(m℃),远高于Graphene/Cu复合材料。Graphene/SnO2/Cu复合材料中,界面结合良好,无开裂和界面反应;基体Cu中的刃型位错、形变孪晶以及石墨烯表面的SnO2纳米颗粒,是导致复合材料电导率下降的主要原因。     

ZL101/SiCp复合材料制备及其缺陷分析

对于高增强体含量的复合材料,其材料的致密性显得尤为重要,本文采用冷等静压结合热等静压的方式制备SiCp/Al复合材料克服了这个困难,实现净成形,具有工艺简单等优点,使用180#α-SiC颗粒作为增强体,体积分数为20%,同时采用ZL101铝粉作为基体,其中采用冷等静压方法能制备出冷坯料材料的理论密度可达75%,后续采用热等静压制备出的碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有致密性良好,颗粒分布均匀,无明显的聚集现象。同时结合SEM和EDS对界面的分析表明碳化硅颗粒增强铝基复合材料产生的缺陷主要是增强体碳化硅颗粒和铝基体结合的界面处有细小的气孔存在,使材料的有效承载面积减小,最终导致材料破断。初步分析了复合材料微缺陷产生的机理。界面处反应生成的界面相对于复合材料的影响。     

石墨烯协同反应自生氧化铝增强铝硅基复合材料的研究

以铝、二氧化硅和石墨烯为原料,采用粉末冶金和原位反应相结合的方法制备石墨烯协同反应自生氧化铝增强Al-Si基复合材料,并对复合材料的物相、组织及性能进分析。结果表明:石墨烯及反应生成的氧化铝颗粒都较为均匀的分布在复合材料基体中起到增强作用;复合材料的致密度和硬度均在二氧化硅质量分数为25%时达到最大,分别为87.08%和77.54 HB,其硬度较未添入石墨烯的复合材料提升了10.3%.     

铝合金挤压工艺研究

通过研究模拟金属材料塑性变形与实际变形之间的应力、应变、应变速率、应变硬化指数（ｎ）、应变速率敏感指数（ｍ）、摩擦系数（μ）的关系，提出采用模拟铝合金挤压变形的原理设计挤压模具新工艺。经铝合金（６０３６）热挤压试验表明，该工艺具有一次上机成功率高，工艺简单，模具制造成本低等特点。