亚微米Al2O3颗粒表面稀土改性及其对6061Al复合材料时效行为的影响

采用液相包裹法对亚微米Al2O3颗粒进行稀土表面改性，用挤压铸造法制备表面经稀土改性的Al2O3p／6061Al复合材料．对颗粒表面经稀土改性前后增强6061Al复合材料在不同温度下的时效析出行为进行分析研究．结果表明：改性后的亚微米Al2O3粉体颗粒表面Y2O3包裹均匀，其增强的复合材料在不同时效阶段的硬度值均较改性前有明显提高．且随着时效温度的升高，Mg2Si析出过程加快，时效峰提前，呈现出硬度值变小的趋势，透射电镜观察表明，表面改性颗粒增强的复合材料基体中存在一定量的位错和析出相；而改性前复合材料却呈现出位错和析出相极其稀少的组织特征．分析了改性前后复合材料时效组织形成的原因。     

亚微米Al2O3颗粒表面稀土改性对Al基复合材料界面润湿性的影响

采用液相包裹法对亚微米Al2O3颗粒表面进行稀土氧化物Y2O3改性.通过表面改性前后颗粒增强Al基复合材料制备过程中,Al熔体在颗粒间渗透压力的变化,研究了颗粒表面Y2O3改性前后与Al熔体间界面润湿性的变化;同时利用真空座滴法对界面润湿性的变化进行了评定.结果表明:Al熔体在表面经Y2O3改性的Al2O3颗粒中的渗透压较改性前显著降低;颗粒表面改性后与Al熔滴间的接触角明显减少且与颗粒表面Y2O3包裹程度有关;说明颗粒表面经Y2O3改性后与Al基体间的润湿性得到了明显的改善,且6061Al较2024Al对Al2O3颗粒具有更好的润湿效果;其改善的主要原因是Y2O3与基体Al发生了界面反应,体系产生了反应润湿的结果.     

Fe2O3／Al体系制备Al2O3粒子增强铝基复合材料

对Fe2O3与Al合金反应合成法制备Al2O3粒子增强铝基复合材料进行了研究.对所得复合材料进行组织观察,OM观察发现Fe以网状合金相形式存在;SEM观察显示原位颗粒分布均匀,颗粒细小,直径小于0.5 μm;TEM观测显示Al2O3颗粒边角圆滑、界面干净,与基体结合良好.对复合材料进行力学性能测试,硬度略有提高,室温抗拉强度略低,300℃时抗拉强度达到92.18 MPa,比基体提高了26%.     

Al2O3p/2024Al基复合材料的界面结构

利用TEM、HRTEM等分析测试手段,对挤压铸造法制备的Al2O3颗粒增强2024Al基复合材料的界面组织结构进行了观察与分析。结果表明：Al2O3p/2024Al基复合材料的界面结合良好,未发现界面反应物,铝基体与Al2O3颗粒以共格关系结合,界面属直接结合型,且Al2O3颗粒与Al基体存在如下的位向关系：Al2O3（1^-1^-21^-）//Al（1^-1^-1^-）;Al2O3〈3^-41^-1^-〉//Al〈110〉。     

亚微米Al2O3颗粒的微观结构及Al2O3p/1070Al复合材料的界面

利用透射电镜和高分辨电镜对直径为 0 .15 μm的球形Al2 O3 颗粒增强相及其增强 10 70Al复合材料的界面进行了观察 ,结果表明 :Al2 O3 颗粒是由一些角度相差较小的晶面构成的多面体 ,多面体的各晶面是由密排面沿着密排晶向形成的台阶式结构 ;0 .15 μm的Al2 O3 p/10 70Al复合材料界面结合良好 ,没有发现任何界面反应物 ;由于颗粒的台阶式结构导致铝基体与Al2 O3 颗粒存在一定的位相关系     

Al2O3/Al基复合材料与基体结合强度物理意义分析

测定了Al2 O3 /Al基复合材料与基体材料间的结合强度 ,探讨了结合强度的物理意义。其物理意义是 :界面抗拉强度与试样达到断裂应变时基体中的应力分别与纤维体积分数和基体体积分数的加权平均值。并根据测定的结合强度的值结合有限元分析得出几种Al2 O3 /Al基复合材料的界面抗拉强度值     

原位生成Al2O3、TiB2和Al3Ti/Al复合材料的热循环行为

本文研究了Al-TiO2-B系原位生成Al2O3、TiB2和Al3Ti/Al颗粒增强铝基复合材料的热循环行为，研究结果表明了纯铝及B／TiO2摩尔比分别为0、1和2的颗粒增强铝基复合材料的热循环行为具有以下结果，纯铝和复合材料热循环后均产生了残余应变和滞后环；Al-TiO2-B系列复合材料热循环应变的各项指标均比纯铝基体大大降低，且具有较小的内耗功和较好的热稳定性，可以预测其具有较高的热疲劳寿命，热循环曲线能很好的评估复合材料在温度循环变化的环境中工作时的热稳定性和热疲劳。     

纳米Al2O3P/6061铝基复合材料时效硬化特性的研究

探讨了不同纳米氧化铝颗粒含量、不同时效温度对纳米Al2O3P／6061铝基复合材料时效硬化行为的影响，结果发现，因强化相颗粒与铝合金基体的热膨胀系数差异．提供了析出物形成与成长的驱动力，导致其峰时效时间随强化相颗粒含量的增加及时效温度的升高而缩短，但其峰时效硬度会因时效温度提高使得析出物过度成长而随之降低。复合材料因受强化相与基体材料热膨胀系数的差异、强化相造成的铝合金晶粒细化以及强化相颗粒分散强化等三项因素影响，其硬度值随强化相颗粒增加而提高。     

稀土La对Al2O3/Cu复合材料组织与性能的影响

利用机械合金化法结合放电等离子烧结制备Al2O3/Cu铜基复合材料,采用XRD、SEM、硬度、抗拉强度和电导率等测试研究La含量对Al2O3/Cu复合粉末和烧结材料组织及性能的影响。结果表明:添加0.05%的稀土La有利于机械合金化过程中Cu晶粒的细化和Al2O3颗粒的弥散分布,从而提高烧结材料的显微硬度和抗拉强度。烧结材料的导电率随着La含量的增加先升后降,当La的质量分数为0.10%时,Al2O3/Cu复合材料的导电率提高11.3%IACS。     

利用SHS-铸造法制备Al2O3-Fe表面复合材料的研究

利用自蔓延高温合成(SHS)技术与铸造工艺结合起来,制备了铸造钢基表面Al2O3-Fe表面复合材料,研究了其显微组织和显微硬度.     

颗粒增强SiCp/6061Al复合材料焊接接头组织与拉伸断裂行为

以颗粒增强SiCp/6061Al复合材料为试验材料,采用混合气体交流TIG(钨极氩弧焊)方法,填加4047铝硅焊丝,成功地实现了对焊焊接.利用光学显微镜分析复合材料在焊接热循环作用下,接头的热影响区组织变化;利用拉伸试验,研究了复合材料接头的力学性能;利用扫描电镜观察断口形貌,微观组织及成分.结果表明,复合材料焊接工艺要求比较苛刻,接头性能低于基材性能,焊缝处是复合材料焊接接头的最薄弱环节,增强相SiC颗粒的分布不均是导致接头强度降低的主要原因,断口形貌呈脆性解理断裂.     

Al2O3·SiO2/Zn-RE复合材料的界面及凝固组织

在扫描电镜上观察和研究了Al2 O3 ·SiO2 /Zn RE复合材料的凝固组织及其界面。结果表明 ,在复合材料中 ,Al2 O3 ·SiO2 纤维与基体间存在致密界面层 ,适当的化学反应可改善纤维与基体的结合 ;在凝固过程中 ,Al2 O3 ·SiO2 纤维可作为锌合金共晶体非自发形核的衬底 ,纤维 /基体界面上的硅在共晶体的共生生长过程中起了领先相作用 ,导致复合材料的共晶转变由铝硅共晶转变和锌铝共晶转变两者组成     

Co包覆Al2O3/TiCp复相陶瓷抗热震性能及显微结构

采用急冷强度法对Al2O3-TiC-Co复相陶瓷在225～1025℃的范围进行了抗热震性试验。结果表明,温差200℃时抗弯强度下降不明显,温差大于300℃时抗弯强度开始明显下降。通过对热震后试样的相结构及微观结构的分析发现,当预热温度为1025℃(即热震温差为1000℃)时,试样发生了氧化反应。随着热震温差的升高,试样的显微结构越来越疏松,出现了较多的孔洞,这是导致材料热震后强度明显下降的一个主要原因。通过400℃热震温差的循环热震实验,表明随着循环次数的增加,抗弯强度随着下降,但下降的幅度将逐渐减缓。     

Microstructure of interaction interface between Al-Si, Zn-Al alloys and Al2O3p／6061Al composite

Interaction behaviors between Al-Si, Zn-Al alloys and Al2O3p/6061Al composite at different heating temperatures were investigated. It is found that Al2O3p/6061Al composite can be wetted well by AlSi-1, AlSi-4 and Zn-Al alloys and an interaction layer forms between the alloy and composite during interaction. Little Al-Si alloys remain on the surface when they fully wet the composite and Si element in Al-Si alloy diffuses into composite entirely and assembles in the composite near the interface of Al-Si alloy/composite to form a Si-rich zone. The mierostrueture in interaction layer with Si penetration is still dense. Much more residual Zn-Al alloy exists on the surface of composite when it wets the composite, and porosities appear at the interface of Zn-Al alloy/composite. The penetration of elements Zn, Cu of Zn-Al alloy into composite leads to the generation of shrinkage cavities in the interaction layer and makes the microstructure of Al2O3p/6061Al composite loose.     

氧化铝陶瓷基复合材料的制备与微观组织

采用燃烧合成法在陶瓷和石墨铸型中成功制备了Al2O3-Cr和Al2O3-(Cr2O3)-Cr陶瓷基复合材料。通过热力学计算与分析，探讨了AlO3和Cr2O3稀释剂与反应起始温度、绝热温度的关系。加入稀释剂使反应起始温度升高，而绝热温度降低。研究了稀释剂和冷却条件对复合材料微观组织的影响。改变稀释剂配比可得到Al2O3和Al2O3-Cr2O3固溶体基复合材料，在稀释剂含量适当时，金属Cr相细小、均匀地分布于氧化铝陶瓷基体，尺寸达到亚微米级；石墨型所得试样组织的均匀性和微细度优于陶瓷铸型。     

Microstructure and Strength of Laser Welds of Sub-micron Particulate-reinforced Aluminum Martix Composite Al2O3p/6061Al

The microstructure of laser welds of sub-micron particulate-reinforced aluminum matrix composite Al2O3p/6061Al and the weldability of the material were studied.Experimental results indicated that because of the huge specific surface area of the reinforcement,the interfacial reaction between the matrix and the reinforcement was restrained intensively at elevated temperature and pulsed laser beam.The main factor affecting the weldability of the composite was the reinforcement segregation in the weld resulting from the push of the liquid/solid interface during the solidification of the molten pool.The laser pulse frequency directly affected the reinforcement segregation and the reinforcement distribution in the weld,so that the weldability of the composite could be improved by increasing the laser pulse frequency.On the bases of this,a satisfactory welded joint of sub-micron particulate-reinforced aluminum matrix composite Al2Op/6061Al was obtained by using appropriate welding parameters.     

Al2O3/Fe表面复合材料的燃烧合成及组织分析

用燃烧合成法制备了Al2O3/Fe管状表面复合材料;利用金相显微镜、X射线衍射仪、电子探针等对涂层的形貌、相组成、元素分布等进行了观测和分析.结果表明,相组成主要为α-Al2O3、尖晶石相(FeO·Al2O3)、YAG相(Y3Al5O12)及少量的莫来石相(3Al2O3·2SiO2)和α-Fe相.过渡层的存在使涂层与基体之间匹配应力较小,结合强度高;加入Y2O3使材料的致密度得到了提高.     

真空热压烧结Al2O3/Cu-Cr复合材料的组织与性能

采用简化内氧化真空热压烧结工艺制备了不同Cu2O加入量(4%、5%、6%)的Al2O3/Cu-Cr复合材料.分析研究了其微观组织与性能,并研究了冷变形对材料性能的影响.结果表明,在铜基体上弥散分布着细小粒状Al2O3颗粒,其粒径为5~20 nm,颗粒间距为20～150 nm;Al2O3/Cu-Cr复合材料经80%变形后,其硬度和抗拉强度明显提高,而电导率则随变形量的增大先升高后降低;随着Cu2O加入量的增加,材料的抗软化性能逐渐提高;当Cu2O加入量为5%时,真空热压烧结(950 ℃,2 h,22 MPa)后全部完成内氧化,且变形后综合性能最优,此时Cu2O含量为最佳的添加量.     

原位反应Al_2O_3/Al-Si基复合材料的组织和性能

以废铝和铸造粉尘为原料,先通过预处理制成铝粉和石英粉,采用粉末冶金方法原位反应制出Al_2O_3/Al-Si基复合材料,并研究了它的组织和性能。结果表明:随着复合材料中自生Al_2O_3的增多,抗拉强度和伸长率下降,复合材料沿晶断裂趋于明显;硬度升高,基体中分布的Al_2O_3颗粒增强效果明显;耐磨性升高,磨损表面呈铝基体+增强相+孔隙的耐磨组织。