Al／Al_2Cu自生复合材料弹塑性变形的晶体细观力学模拟

从晶体细观力学出发建立了金属基复合材料的本构模型，以Ａｌ－Ａｌ２Ｃｕ自生复合材料为模型材料，并依据各组元材料的单晶体变形－受载曲线，用数值法模拟计算了其拉伸变形过程，得到了与实验结果相符的应力－应变曲线，研究了变形过程中基体和增强相之间的应力分布规律、基体的滑移变形规律、以及相间间距和界面影响区的作用．结果表明，晶体细观力学方法用于金属基复合材料的分析和设计，能全面系统定量地细致反映组元材料性质和分布等因素对复合材料宏观力学性能及局部变形不均匀特性的影响．     

晶须转动及其对SiC_W／Al－Ni复合材料高温压缩变形流变应力的影响

本文测定了ＳｉＣＷ／Ａｌ－Ｎｉ复合材料高温压缩变形的应力－应变曲线，讨论了该种复合材料高温压缩变形时所表现出的应变软化现象，利用ＳＥＭ观察了ＳｉＣＷ／Ａｌ－Ｎｉ复合材料在高温压缩变形中晶须的转动，并对晶须长轴的取向分布函数及其与复合材料压缩流变应力之间的关系进行了较为详细的研究．研究结果表明，在压缩变形过程中，ＳｉＣＷ晶须的长轴要发生转动，并趋向垂直于压缩方向分布，晶须取向的重新分布是造成复合材料应变软化的主要原因．     

颗粒团聚对Al基SiC颗粒增强复合材料的流变形为影响

基于微观组织的有限元分析模型,研究颗粒团聚对Al基SiC颗粒增强金属基复合材料流变行为的影响。通过建立的3种增强颗粒分布的胞元模型（一个团聚现象、两个团聚现象和随机分布）,分析讨论基体和增强颗粒中的等效应力和等效应变的分布规律,以此为基础,获得3种颗粒分布模型下的SiC颗粒增强Al基复合材料的应力应变曲线。结果表明：颗粒增强金属基复合材料的流变行为和力学响应与增强颗粒的分布非常敏感,但在弹性变形阶段这种影响就相对较弱。从增强颗粒的最大主应力分布来看,颗粒团聚增加了SiC颗粒开裂的概率。从基体的静水应力分布来看,颗粒团聚将促进早期的界面脱粘和在韧性基体中形成微空洞。     

CF／Al—4.5Cu复合材料界面产物的反应与生成机制

利用挤压铸造法制备了ＣＦ／Ａｌ－４．５Ｃｕ金属基复合材料，研究了该材料基体凝固过程中界面产物的反应与生成机制。实验结果表明：当界面反应温度高于５００℃时，生成Ａｌ４Ｃ３的办以应可自发进行，反应的活化能Ｑ＝２５４ｋＪ／ｍｏｌ．Ａｌ４Ｃ３的结晶与生长规律表现为：首先Ａｌ４Ｃ３依附在碳纤维表面形核；碳原子通过已形成的Ａｌ４Ｃ３和液态铝合金扩散，Ａｌ原子则通过Ａｌ４Ｃ３和液态铝合金扩散，Ａｌ原子则通过Ａｌ     

Ni—Al三维网络（骨架）增强Al合金复合材料的磨损行为

提出了三维网络（骨架）增强金属基复合材料的新构思，设计和制备了一种新型的Ｎｉ－Ａｌ金属间化合物三维网络（骨架）增强Ａｌ合金复合材料，研究了其在干滑动摩擦条件下的磨损行为。结果表明，复合材料的抗磨损性能明显 地基体铝合金。共磨损行为主要为粘着磨损。     

基于细观力学有限元法的碳纤维增强铝合金复合材料横向拉伸行为研究

针对真空压力浸渗制备的碳纤维增强铝合金复合材料（CF/Al复合材料）,分别采用延性损伤本构和内聚力界面本构定义基体合金和界面的损伤演化与失效行为。建立其细观力学单胞有限元模型,数值模拟获得了复合材料横向拉伸变形中基体合金和界面的细观损伤演化和失效过程,通过复合材料横向拉伸应力-应变试验曲线与数值模拟曲线对比,验证所建立细观力学有限元模型的可靠性。结合力学试验和拉伸断口分析,探索CF/Al复合材料横向拉伸变形时断裂力学行为规律及其失效机理。     

原位接触反应法制取TiC颗粒增强Al复合材料的研究

利用原位接触反应法成功地制取了ＴｉＣ颗粒增强Ａｌ复合材料，ＴｉＣ颗粒尺寸为微米至纳米级，基本上无点阵缺陷，颗粒与基体α－Ａｌ之间界面干净，无界面反应层，材料具有较好的综合力学性能。     

BN/Al金属基复合材料

ＢＮ／Ａｌ金属基复合材料陶瓷增强剂与其金属基体之间的良好结合，是获得金属基复合材料高强度的关键，但是通常由于金属与陶瓷在物理、化学、电学以及力学性能上的差异，而很难获得良好的结合，采用传统的粉末冶金法就得不到性能良好的ＢＮ／Ａｌ金属基复合材料。近年来...     

Al—Si合金表面复合材料履层处理

采用钎焊工艺,以Ｚｎ－Ａｌ４５作钎料,Ｎ２作保护气氛,在一系列工艺条件下,在Ａｌ－９Ｓｉ基体上结合了Ａｌ－０．０２ｗ（Ｓｉ）－０．１５φ（ＳｉＣｐ）复合材料薄片。表面复合材料化Ａｌ－９Ｓｉ合金零件的制成,为金属材料的表面处理提供了新途径,并对零件的性能作了研究。     

原位接触反应法制取TiC颗粒增强Al复合材料的研究

利用原位接触反应法成功地制取了ＴｉＣ颗粒增强Ａｌ复合材料．ＴｉＣ颗粒尺寸为微米至纳米级，基本上无点阵缺陷．颗粒与基体α－Ａｌ之间界面干净，无界面反应层．材料具有较好的综合力学性能．     

颗粒增强Al－4％Mg复合材料中显微孔隙的分析

探讨了Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、ＳｉＯ２等三种颗粒增强Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料凝固组织中显微孔隙的形成规律．结果表明：前者显微孔隙是由Ａｌ２Ｏ３颗粒加入导致熔体粘度增加、颗粒堵塞枝晶间的补缩流动通道以及颗粒与基体合金的热膨胀系数的差异三种因素所引起；第二种材料由于气孔易在ＳｉＣ颗粒表面形核，或者ＳｉＣ颗粒与基体结合较弱，使得该复合材料比前者易形成显微孔隙；第三种复合材料，是由于ＳｉＯ２颗粒与基体间发生了界面反应，一定量的Ｓｉ溶入了基体，增大了基体的凝固潜热，从而提高了基体合金凝固时的补缩流动能力，所以ＳｉＯ２ｐ／Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料的凝固组织比同样条件下Ａｌ２Ｏ３ｐ／Ａｌ－４％Ｍｇ和ＳｉＣｐ／Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料致密。     

P／M制备的SiCp／Al复合材料的界面结构

粉末冶金制备的ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料中，基体与增强体之间存在多种界面类型。除了少数的干净界面、台阶界面外，具有纳米厚度的界面微区在材料中占大多数。进一步研究发现：界面微区是铝多晶体，而且微区中存在镁元素富集，并分布着点状的ＭｇＡｌ２Ｏ４氧化物。     

Ni3Al基复合材料的组织与性能

通过机械法将ＮｉＡｌ粉、Ｎｉ粉ＷＣ粉混合后烧结，堆焊制备成Ｎｉ３Ａｌ＋ＷＣ复合材料。研究结果表明，该复合材料在堆焊过程中，可促使大部分ＷＣ不溶入熔池而直接以颗粒状分布于Ｎｉ３Ａｌ基体上，在ＷＣ的抗磨特性和基体的抗汽蚀性能联合作用下，使该复合材料具有高的硬度及较好的抗汽蚀和抗水砂磨损的性能。     

熔铸—原位反应喷射成形金属基复合材料制备新技术

研究开发了一种喷射成形金属基复合材料制备新技术－－熔铸原位反应喷射成形技术,该技术的突出优点是：解决了粒损失和颗粒在合金基体中分布不均匀的问题;合金的熔炼、颗粒的生成以及喷射成形金属基复合材料的制备同步进行,明显缩短了复合材料的制备工艺流程,降低了材料的制备成本,利用该技术制备了３％ＴｉＣ／Ａｌ复合材料。研究表明,ＴｉＣ颗粒在铝基体中分布均匀,制备的３％ＴｉＣ／Ａｌ复全材料组织致密。     

Al2O3（p）／Al—4%Mg复合材料铸件中颗粒分布的计算机模拟

提出了以基体晶料与增强颗粒的直径之比作为颗粒增强金属基复合材料中颗粒分布均匀性的定量描述方法，以此为依据，模拟了Ａｌ２Ｏ３（ｐ）／Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料铸件中的颗粒分布。结果表明，颗粒分布的均匀性随冷却速度，颗粒直径的增大面提高；试验结果与模拟结果吻合良好。     

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，用高分辨透时电子显微术研究了Ａｌ＿４Ｃ＿３的生长规律，结果表明Ａｌ＿４Ｃ＿３顶端与Ａｌ基体间的界面粗糙，其生长机制为连续生长，Ａｌ＿４Ｃ＿３的（０００１）面与Ａｌ基体的界面光滑，其生长机制为沿面生长．两种生长机制在不同的生长驱动力作用下，具有不同的相对生长速率。因此在不同的材料制备工艺条下，Ａｌ＿４Ｃ＿３的形态也表现出不同的特点。讨论了纤维分布情况对界面微观结构的影响，认为适当降低纤维体积含量对进一步改善复合材料性能有利。     

CNTs/Al复合材料变形和损伤行为数值模拟研究进展

CNTs(carbon nanotubes)/Al复合材料在塑性变形过程中CNTs和铝基体的力学响应复杂且存在相互影响，系统、深入地揭示微观组织损伤的产生和发展机制及其对宏观力学性能的影响规律十分困难。对复合材料的变形过程进行数值模拟，可以经济、高效地研究各种微观组织和外部因素对力学性能的影响，从而实现对损伤行为的准确预测。首先介绍了目前得到广泛应用的连续损伤模型和内聚力损伤模型，二者分别适用于描述不同条件下复合材料的变形和损伤行为；随后介绍了适合多尺度建模的代表性体积元模型，其适用于研究不同尺度下的组织结构特征对变形和损伤的影响。     

基于PM的SiCp/Al复合材料在热塑性变形时的组织变化研究

实验研究了基于ＰＭ的ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料在热塑性变形过程中显微组织的变化规律。结果表明：ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料在固态下的塑性变形是通过其铝合金基体的塑性变形来实现的;当铝合金基体塑性变形时,在ＳｉＣ增强颗粒和铝合金基体之间存在一种相互作用,迫使非等轴的ＳｉＣ增强颗粒通过转动的形式来调整其方位,形成ＳｉＣ增强颗粒在铝合金基体粒子边界上顺着变形方向的定向排列;同时铝合金基体的塑性变形受到ＳｉＣ增强颗     

低温处理对SiCp／6061Al复合材料残余应力的影响

对时效状态及－６０℃和－１９６℃低温处理状态的Ｓｉｃ_ｐ／６０６１Ａｌ（ＳｉＣ体积分数为２０％）复合材料中的热残余应力进行了Ｘ射线应力测定及有限元分析．实验与计算结果均表明，随着低温处理温度的下降，复合材料基体相中的平均残余应力由拉应力逐渐变成了压应力，增强相中的平均残余应力由压应力逐渐变成了拉应力．但是，低温处理后材料内部仍然存在着应力梯度和应力集中，基体相中仍然存在着拉应力区．     

定向凝固Al2O3／Al—4.5Cu复合材料显微组织与合金元素的分布

利用ＺＭＬＭＣ定向凝固装置,研究了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－４．５Ｃｕ金属基复合材料在不同凝固冷却速度条件下的显微组织和合金元素分布的变化,实验结果表明：当凝固速度ｖ＝１６．７μｍ／ｓ时,Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－４．５Ｃｕ复合材料基体组织为胞状晶,胞状晶中无颗粒存在;当ｖ＝４９．８μｍ／ｓ时,基体为树枝状晶,颗粒在枝晶中均匀分布,一二,次枝晶间距随着凝固速度的提高而减小。