热机械循环对B/Al复合材料拉伸性能及显微结构的影响

热机械循环是复合材料所面临的苛刻空间环境因素.对B/Al复合材料进行温度变化范围为-125～125℃,外加拉伸载荷为30MPa的热机械循环试验,通过室温拉伸试验测量了B/Al复合材料的拉伸性能,利用SEM及TEM分析了复合材料的拉伸断口形貌及显微结构,研究了热机械循环对B/Al复合材料拉伸性能及显微结构的影响.研究表明,热机械循环造成了B纤维与Al基体之间界面的弱化,产生了可测的弹性模量的降低;同时,引起基体塑性应变,造成基体内位错密度增加.在热机械循环初期,B/Al复合材料的抗拉强度是增加的,但随即随热机械循环周次的增加而下降.     

热处理过程中SiCP/2024Al复合材料的热应力分析

为研究热处理过程中SiCP/2024Al复合材料的热应力的变化规律,及热处理工艺对SiCP/2024Al复合材料热残余应力的影响,利用Marc有限元软件对淬火和冷热循环热处理过程中的SiCP/2024Al复合材料的热应力进行了数值模拟.研究结果表明:热处理过程中,颗粒和基体的界面附近会产生很大的热应力场,并且在SiC颗粒的尖角处产生热应力集中;经淬火处理后的SiCP/2024Al复合材料的热残余应力与基体的屈服强度接近,但经过冷热循环处理后的SiCP/2024Al复合材料中的热残余应力明显降低.     

B／Al复合材料疲劳断裂机理的显微结构分析

利用扫描电镜等分析手段对Ｂ／Ａｌ复合材料疲劳断裂的特征及机理进行了分析研究。结果表明，随着应力水平的提高，Ｂ／Ａｌ复合材料的疲劳断口由于主出型趋向于平断型，其断裂机理也有所不同。在同一应力水平下，界面结构较强的试样具有较高的断裂周次。     

旋转喷吹反应自生铝基复合材料的工艺及显微结构

在大气条件下向铝和铝－镁合金液体内部旋转吹入氧气，氧与铝、镁反应，生成的Ａｌ２Ｏ３和ＭｇＡｌ２Ｏ４陶瓷颗粒分布在基体金属中。自生的Ａｌ２Ｏ３颗粒尺寸为０．１￣３μｍ，ＭｇＡｌ２Ｏ４颗粒尺寸为５￣１０μｍ。     

TiB2/Al复合材料的组织性能研究进展

TiB2/Al复合材料是一种很有潜力的复合材料,在耐磨、航空航天等领域有着广阔的应用前景.复合材料的性能除了取决于基体和增强体外,还与制备材料所用的工艺有关.综述了采用不同工艺制备的TiB2/Al复合材料的显微组织、力学性能和摩擦磨损性能,详细介绍了采用不同工艺制备出的TiB2/Al复合材料组织性能的特点,并展望了其研究趋势.     

SiCw/BAS复合材料的显微结构及力学性能的研究

本文采用热压烧结法制备出致密的SiC_w增强BAS玻璃陶瓷基复合材料．结果表明,BAS基体晶化后获得以钡长石为主晶相和莫来石为次晶相的复相BAS玻璃陶瓷．晶须的加入对BAS基体有显著的强韧化效果,加入30vol％SiC_w可使材料的室温抗弯强度和断裂韧性分别由基体的156MPa和1．40MPa·m^1/2提高到356MPa和4．06MPa·m^1/2．TEM观察结果表明,晶须／基体界面结合良好,无界面反应物和非晶层的存在．断口形貌和压痕裂纹扩展路径的SEM观察结果表明,复合材料的主要增韧机制为裂纹偏转、晶须的拔出和桥接．     

短纤维增强铝基复合材料强化机制评述

本文对近年来有关短纤维（包括短纤维、晶须及颗粒）增强铝基复合材料强化机制的研究进行了综述，对比了几种强化理论的特点和适用性，同时指出每种强化机制的不足及今后发展方向。     

SiCw／6061Al复合材料时效机制的研究

研究了ＳｉＣ晶须增６０６１铝基复合材料及基体合金在１７０℃和１９０℃时效时的析出行为,结果表明：复合材料达到峰时效的时间均较基体合金有所提前。ＴＥＭ观察发现：复合材料基体中的位错密度明显高于相应铝合金;达到峰时效时前者析出相的数量明显少于后者,而前者析出相的尺寸却明显大于后者,分析了复合材料基体中高密度位错析出相形核和长大的影响。     

SiCP/2024Al复合材料的阳极氧化研究

为了研究SiCP/2024Al复合材料阳极氧化的保护效果,用电化学方法、浸泡试验和盐雾试验研究了该复合材料及相应的施加阳极氧化保护试样在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,并用扫描电子显微镜(SEM)对腐蚀形貌和氧化膜的微观形态进行了观察.结果表明:SiCP/2024Al经过阳极氧化后在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性明显提高,Ecorr和Epit正移150 mV,Icorr从3.650 μA减小到0.358 μA,腐蚀速率由0.336 mm/a下降到0.122 mm/a;虽然SiC颗粒的存在影响了阻挡层的连续性,但多孔层仍能在电解质/材料界面不断生成,并且多孔层上的孔隙可以在封孔过程中得以闭合.     

SiCp/Al复合材料在航空航天领域的应用与发展

详细对比了铝合金、钛合金以及铝基复合材料的力学和物理性能,分析了铝基复合材料在航空航天领域应用的性能优势,总结了铝基复合材料在航空航天领域应用情况以及国内的研究现状,提出了铝基复合材料在航空航天领域的应用发展方向.     

SiC_P表面镀Ti改性对SiC_P/Al2014复合材料组织及力学性能的影响

采用盐浴镀的方法对SiC_P进行表面镀Ti处理,并通过搅拌铸造的方法制备了表面镀Ti改性SiC_P/Al2014复合材料。研究了镀Ti SiC_P的尺寸和体积分数对SiC_P/Al2014复合材料微观组织和力学性能的影响规律。结果表明:表面镀Ti处理能有效改善SiC_P在Al基体中的分散均匀性;但随着SiC_P体积分数提高,相同尺寸的镀Ti SiC_P在Al基体分散均匀性逐渐变差,当SiC_P体积分数相同时,其在Al基体中的分散均匀性随着SiC_P尺寸的增加逐渐变好。SiC_P尺寸相同时,SiC_P/Al2014复合材料的常温拉伸强度随颗粒体积分数的增加先增大后减小,SiC_P尺寸为5μm和10μm的SiC_P/Al2014复合材料抗拉强度在颗粒的体积分数为4%时达到最高,分别为524MPa和536MPa;SiC_P/Al2014复合材料的高温(493K)抗拉强度随着SiCp体积分数增加而增大,SiC_P尺寸为5μm和10μm的SiC_P/Al2014复合材料抗拉强度在颗粒体积分数为6%时达到最高,分别为308 MPa和320 MPa。     

不同粒度SiCP增强铜基复合材料拉伸性能及断裂机制的研究

以不同粒度SiCP和电解铜粉为原料,采用粉末冶金工艺制备了SiCP增强Cu基复合材料.研究了SiCP和基体铜粉粒度的变化对材料拉伸性能和断裂机制的影响.结果表明,在基体铜粉粒度为44μm时,10μm的SiCP增强复合材料的抗拉强度达到最大值,为265.7MPa,其断裂机制是以Cu-SiC界面处基体撕裂为主,而当SiCP粒度为2μm时,由于分散不均匀、团聚等原因使得材料强度降低.大粒度SiCP(＞10μm)增强复合材料由于界面面积有限和增强颗粒间距过大,使得增强效果有限,其断裂机制是以Cu-SiC界面脱粘和SiCP解理开裂为主.实验证实了在SiCP增强铜基复合材料中基体和增强颗粒粒度存在着最佳配比关系可使复合材料达到最佳增强效果.     

空心陶瓷／铝基复合材料的阻尼减振性能

采用挤压铸造法制备了70%（体积分数）空心陶瓷/6061Al复合材料．采用弯曲共振法测试了复合材抖的阻尼性能，结果表明．空心陶瓷的加科明显提高了6061Al合金的阻尼性能，且尺寸减小会进一步提高空心陶瓷复合材料的阻尼性能。采用弯曲共振法测得的含较小粒径的空心陶瓷/6061Al复合材料的阻尼为基体6061Al阻尼的5.7倍，这表明空心陶瓷／6061Al复合材料阻尼与材料内部所含孔洞有密切的关系。结各组织观察，本文对相关的阻尼机理进行了探讨。     

颗粒形状对复合材料单轴棘轮行为及其细观塑性变形特征的影响

在细观有限元模型基础上 , 利用 ABAQUS有限元程序对具有不同颗粒形状(球形、 立方体、 短棱柱和短圆柱)的 SiC P/ 6061Al 合金复合材料的单调拉伸行为和单轴棘轮行为进行数值模拟 , 讨论颗粒形状对复合材料棘轮行为的影响。 结果表明: 颗粒形状对复合材料的弹性模量、 单拉行为和单轴棘轮行为均有较大影响。 在所讨论的几种颗粒形状中 , 球形颗粒的增强效果最弱 , 抵抗棘轮变形的能力最差 ; 不同短棱柱颗粒的增强效果与其拥有的棱边数有关 , 即五棱柱颗粒的增强效果最好 , 然后随棱边数的增加逐渐下降 , 最后接近于短圆柱形颗粒。通过有限元分析结果讨论了不同颗粒形状下基体的细观塑性变形特征及其演化规律 , 这些结果有助于分析该类复合材料损伤和失效机制。      

挤压浸渗法制备Csf/Al复合材料的组织与性能

以M40石墨短纤维为增强体，LY12铝合金为基体，用挤压浸渗法制备了短碳纤维增强铝基复合材料，研究了浸渗工艺对复合材料的界面反应和组织与性能的影响，以及不同碳纤维体积分数下的常温及高温力学性能，结果表明，在冷却速度相同的情况下，浸渗温度即铝液的浇注温度对界面反应及复合材料的组织与性能影响较大，740～780℃时界面反应不明显或有轻微的界面反应，材料的性能较好．高于800℃时，碳纤维有氧化现象发生，材料的性能严重下降，甚至低于基体性能，随着碳纤维体积分数的增加，复合材料的常温及高温力学性能提高。     

高能超声处理对原位Al3Ti/A356复合材料显微组织和力学性能的影响

采用熔体直接反应法,以工业钛剂和A356合金为反应物,利用高能超声原位合成了Al3Ti/A356复合材料。利用X射线衍射与扫描电镜对该复合材料的微观组织和物相组成进行分析,并通过拉伸实验对该复合材料的力学性能进行测试。结果表明,经过高能超声处理后,复合材料中的Al3Ti颗粒尺寸较高能超声处理前明显变小,分布也更均匀。当超声功率为1.2kW/cm2,超声作用时间为360s时,颗粒尺寸最小,为0.5～2μm。复合材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到281.83、226.72MPa和5.6%,较未施加高能超声的复合材料分别提高了16.2%、10.3%和33.3%。     

Ca含量对SiC/Al泡沫复合材料性能和结构的影响

研究了SiC颗粒增强铝基（SiC/Al）复合材料中Ca含量对SiC分散性的影响以及Ca含量对注气法制备的SiC/Al泡沫复合材料的压缩性能和结构的影响。首先,制备不同Ca含量的SiC/Al复合材料,用来制备SiC/Al泡沫复合材料的基本材料,并对不同Ca含量的SiC/Al泡沫复合材料进行压缩实验;然后,利用OM、SEM和XRD研究了SiC/Al复合材料及泡沫结构中Ca含量对SiC分散性的影响。结果表明:Ca的加入会明显影响SiC/Al复合材料中SiC的分布,且存在Ca含量临界值。当Ca含量小于1.5wt%时,SiC在基体中分布较均匀;当Ca含量达到或超过1.5wt%时,熔体中生成一种富含Al、Ca和Si的金属间化合物Ca₂Al₄Si₃,且其体积分数和尺寸随Ca含量的提高而显著增大,SiC集聚在这些金属间化合物区域内及其边界上而影响SiC分布的均匀性。压缩实验表明,SiC/Al泡沫复合材料压缩应力-应变曲线的平台应力和抗压屈服强度随着Ca含量的增加有提高的趋势。相应的SiC/Al泡沫复合材料的胞壁厚度随着Ca含量的提高明显增加,这不仅与金属间化合物的形成提高了熔体黏度相关,更可能是与金属间化合物在熔体中尺寸随Ca含量提高而明显增大相关。      

制备工艺对原位合成Al3Ti/Al复合材料显微组织的影响

以工业钛剂和纯铝为反应物,采用熔体反应法原位合成了Al3Ti/Al复合材料,并采用XRD、SEM、EDS等手段研究了反应温度、稀土元素Ce、浇注温度等制备工艺因数对增强相Al3Ti形貌及尺寸的影响,探讨了相应的影响机制.结果表明,随着反应温度升高,Ti原子溶解扩散越快,Al3Ti分布更均匀;提高浇注温度和加入Ce后,A...