纳米SiC颗粒增强铝基复合材料制备工艺研究

本文介绍纳米复合材料的发展现状,重点介绍几种固态法制备纳米SiC颗粒增强铝基复合材料的工艺.分析铝基复合材料的显微组织,综合评价纳米SiC颗粒增强铝基复合材料制备工艺中存在的几个重要问题,并提出解决方案.在展望其应用前景基础上,指出制备技术未来的发展方向.     

纳米SiC颗粒增强铝基复合材料制备工艺进展

介绍了纳米SiC颗粒增强铝基复合材料的发展现状,重点介绍和评述了国内外几种制备工艺的研究现状和应用,分析了纳米SiC颗粒增强铝基复合材料的微观结构,指出了纳米SiC颗粒增强铝基复合材料研究中存在的几个重要问题,展望了其未来的发展趋势.     

SiC 颗粒增强铝基复合材料制备及机加性能研究

采用真空搅拌铸造法制备了20vol%SiC 颗粒增强A 356 基复合材料。SiC 颗粒在基体中分布均匀, 材料抗拉强度319M Pa, 弹性模量98. 9GPa, 延伸率1. 4%。采用聚晶金刚石-PCD 刀具, 在切削速度v= 30～ 40m/m in时, 复合材料对刀具损耗最小, 工件表面粗糙度良好。      

陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备与性能

陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料是近年来开发的一种新材料。本文介绍了各种陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备方法及组织性能研究现状。认为今后一段时期应着重研究以下几方面问题：对泡沫铝基复合材料制备工艺做进一步的研究，优化工艺参数，使工艺更稳定可靠；分析陶瓷颗粒对泡沫铝基复合材料发泡工艺、气泡尺寸及形状的影响．深入探讨其机理，进一步解决气孔结构和均匀性问题；系统研究泡沫铝基复合材料微观组织及界面结合形态；系统研究泡沫铝基复合材料的机械性能、物理性能及其影响因素，为该类材料的应用奠定理论基础；广泛开展泡沫铝基复合材料的推广应用研究，使之尽快为工农业生产的发展做出贡献。     

Cf／SiC陶瓷基复合材料制备及性能研究现状

本文综述了Cf／SiC陶瓷基复合材料的研究进展，回顾了碳纤维的发展过程，介绍了Cf／SiC陶瓷基复合材料的制备技术，详细阐述了Cf／SiC陶瓷基复合材料的力学性能与微观结构，分析了提高其断裂强度、断裂韧性的机理。并展望了Cf／SiC陶瓷基复合材料以后的研究重点及发展前景。     

SiC复合微弧氧化陶瓷层制备及其摩擦学性能

通过在电解液中添加SiC纳米颗粒的方法,利用微弧氧化技术在ZL109铝合金上制备复合陶瓷层,研究SiC复合微弧氧化陶瓷层的微观结构和摩擦学性能。研究结果显示,SiC纳米颗粒进入到微弧氧化陶瓷层中形成了复合陶瓷层,复合陶瓷层主要由α-Al2O3、γ-Al2O3和SiC三相组成;与普通的微弧氧化陶瓷层相比,SiC复合陶瓷层的表面更加平整,硬度提高了20.4%;SiC复合陶瓷层在高速往复式摩擦磨损实验中的摩擦系数降低了22%、磨痕宽度减小了34.7%。分析表明,复合陶瓷层硬度的提高和导热性的增强是改善摩擦磨损性能的主要原因。     

SiC颗粒增强PEEK树脂基复合材料的制备与性能

以纯PEEK粉,粒径为10μm的SiC粉为原料,在360℃热压制备了纯PEEK树脂和SiC体积比分别为10%,20%及30%的SiC/PEEK复合材料,并测试了材料的硬度、压缩性能、冲击性能以及摩擦磨损性能,用扫描电镜(SEM)观察了复合材料的断口以及磨损表面.实验结果表明:随着SiC添加量的增加复合材料的相对密度和硬度同时下降;SiC/PEEK复合材料的强度以及韧度随着SiC颗粒添加量的增加逐渐提高,当SiC达到某一含量时可以获得最佳的综合力学性能,此后随着SiC含量的进一步增多,复合材料的脆性增大,强度急剧下降;SiC/PEEK复合材料的摩擦系数随SiC的添加先增大后减小,磨损率逐渐变大,磨损机制由粘着磨损转向粘着磨损与犁削磨损共存最后变成全部的犁削磨损.     

SiC颗粒增强PEEK树脂基复合材料的制备与性能EI

以纯PEEK粉,粒径为10μm的SiC粉为原料,在360℃热压制备了纯PEEK树脂和SiC体积比分别为10%,20%及30%的SiC/PEEK复合材料,并测试了材料的硬度、压缩性能、冲击性能以及摩擦磨损性能,用扫描电镜(SEM)观察了复合材料的断口以及磨损表面.实验结果表明:随着SiC添加量的增加复合材料的相对密度和硬度同时下降;SiC/PEEK复合材料的强度以及韧度随着SiC颗粒添加量的增加逐渐提高,当SiC达到某一含量时可以获得最佳的综合力学性能,此后随着SiC含量的进一步增多,复合材料的脆性增大,强度急剧下降;SiC/PEEK复合材料的摩擦系数随SiC的添加先增大后减小,磨损率逐渐变大,磨损机制由粘着磨损转向粘着磨损与犁削磨损共存最后变成全部的犁削磨损.     

陶瓷颗粒增强铝基复合材料的工业制备与应用

随着陶瓷颗粒增强铝基复合材料的高速发展,如何把生产成本、制备方法与应用有机地结合起来是推动陶瓷颗粒增强铝基复合材料发展的关键所在。概述了陶瓷颗粒增强铝基复合材料的主要工业制备方法,着重分析了陶瓷颗粒增强铝基复合材料的应用领域,还指出当代陶瓷颗粒增强铝基复合材料制备方法所存在的问题以及发展趋势。     

纳米陶瓷复合材料的制备与性能

综述了近年来国内外关于纳米陶瓷复材料的研究进展，着重介绍了纳米陶瓷复合材料的制备技术，力学性能的改进情况以及微观结构特点，指出发展纳米陶瓷复合材料是改善陶瓷材料强韧性和高温力学性能的有效途径。     

非均相沉淀制备Cu包裹纳米SiC复合粉体颗粒

选用工业生产的立方相SiC纳米颗粒,尺寸约120nm,利用置换反应原理制得纳米Cu微晶。采用非均相沉淀方法将Cu包裹到纳米SiC颗粒表面,形成相分布均匀的复合颗粒,纳米Cu微晶吸附在SiC颗粒周围形成粗糙表面,复合粉体颗粒表面被一层连续、致密的Cu₂O层所包覆,Cu₂O的存在是纳米Cu微晶颗粒自发氧化的结果。     

碳化硅颗粒增强复合材料超疏水表面的制备

采用电化学蚀刻方法在碳化硅颗粒增强复合材料(SiC/Al)表面构筑了微纳结构, 重点分析了蚀刻电流密度和蚀刻时间等关键操作参数对所得表面微观形貌及润湿特性的影响。研究发现, 较高电流密度(6 A/dm²)下刻蚀的SiC/Al复合材料表面可形成由微米级“粒状”结构和纳米级结构(颗粒状和波鳞状)复合而成的微-纳双层结构, 且这种特殊结构不因后续刻蚀时间延长而改变; 优化条件形成的SiC/Al复合材料刻蚀表面呈现出静态接触角高达160.7°、滚动角低至4°的超疏水特性。本研究结果说明SiC/Al复合材料可用于制备自清洁表面。     

WC颗粒增强金属基复合耐磨材料制备工艺与性能研究

与传统单一的材料相比,增强金属基复合材料(MMCs)的力学、物理和机械加工性能具有许多优点和更加优异的性能,在各种工程领域中应用广泛。首先从制备工艺开始,介绍了目前发展较为迅速的冷喷涂技术、激光熔覆、等离子堆焊及电弧堆焊等工艺发展。在此基础上着重论述了微米WC颗粒添加及纳米WC颗粒添加金属基耐磨材料性能的研究,论述了提高微米WC颗粒增强金属基复合耐磨材料耐磨性的途径,通过增加基体组织韧性,增加WC颗粒包裹、支撑,减少裂纹产生。进而介绍了纳米WC颗粒改变凝固形式,细化复合材料晶粒从而提高性能,并指出了纳米WC颗粒烧损是制约其发展的重要原因。最后,对该方向研究进展进行了总结,并对其发展前景和主要发展方向进行了展望。     

颗粒增强钢基铸造复合材料研究

本文用向钢液流喷射刚玉、碳化钨、铬铁矿砂三种陶瓷颗粒的方法，进行了制备钢基铸造复合材料的试验。结果表明，颗粒粒度愈大，数量愈少，愈易分散。碳化钨与钢液有反应，润湿好，因此分散均匀。刚玉与钢液不润湿，分散不好，且引起颗粒脱落。铬铁矿砂存在裂纹，不宜用作增强颗粒     

三维碳化硅纳米线增强碳化硅陶瓷基复合材料的电磁屏蔽性能

碳化硅纳米线具有优异的电磁吸收性能, 三维网络结构可以更好地使电磁波在空间内被多次反射和吸收。通过抽滤的方法制备得到体积分数20%交错排列的碳化硅纳米线网络预制体。然后采用化学气相渗透工艺制备热解炭界面和碳化硅基体, 并通过化学气相渗透和前驱体浸渍热解工艺得到致密的SiCNWs/SiC陶瓷基复合材料。甲烷和三氯甲基硅烷分别是热解炭和碳化硅的前驱体, 随着热解碳质量分数从21.3%增加到29.5%, 多孔SiCNWs预制体电磁屏蔽效率均值在8~12 GHz (X)波段从9.2 dB增加到64.1 dB。质量增重13%的热解碳界面修饰的SiCNWs/SiC陶瓷基复合材料在X波段平均电磁屏蔽效率达到37.8 dB电磁屏蔽性能。结果显示, SiCNWs/SiC陶瓷基复合材料在新一代军事电磁屏蔽材料中具有潜在应用前景。     

SiC泡沫陶瓷/SiCp/Al混杂复合材料的导热性能

运用挤压铸造法制备了SiC泡沫陶瓷/SiC颗粒/Al混杂复合材料,研究了温度和SiC泡沫陶瓷体积分数对复合材料热膨胀的影响.结果表明:随着温度的升高,复合材料的热容逐渐增大,热扩散系数、导热系数逐渐减小.随着增强体SiC体积分数的增大,复合材料的热容线性下降,热扩散系数和导热系数均非线性减小.由于混杂复合材料具有独特的复式双连续结构,复合材料的导热系数大于130W/(m·℃).     

钢表面颗粒增强熔覆层的组织和性能

采用预置法在45号钢表面制备WC颗粒增强熔覆层,研究了熔覆层的组织和性能,并与淬火态Cr12MoV(59HRC)的耐磨性能进行比较,分析磨损机理并讨论WC颗粒的磨损现象。结果表明:熔覆层与基材之间结合良好并形成界面反应层;熔覆层组织分布均匀,表面弥散分布着大量WC颗粒;熔覆层的平均硬度比基材的高,耐磨性是基材45号钢的18倍,是淬火态Cr12MoV的2倍;在磨损实验中熔覆层的增强颗粒WC出现罕见的表面磨平和脆性脱落现象。     

碳化硅纳米线增强多孔碳化硅陶瓷基复合材料的制备

构建多孔碳化硅纳米线(SiCNWs)网络并控制化学气相渗透(CVI)过程,可设计并获得轻质、高强度和低导热率SiC复合材料。首先将SiCNWs和聚乙烯醇(PVA)混合,制备具有最佳体积分数(15.6%)和均匀孔隙结构的SiCNWs网络;通过控制CVI参数获得具有小而均匀孔隙结构的SiCNWs增强多孔SiC(SiCNWs/SiC)陶瓷基复合材料。SiC基体形貌受沉积参数(如温度和反应气体浓度)的影响,从球状颗粒向六棱锥颗粒形状转变。SiCNWs/SiC陶瓷基复合材料的孔隙率为38.9%时,强度达到(194.3±21.3) MPa,导热系数为(1.9 ± 0.1) W/(m∙K),显示出增韧效果,并具有低导热系数。