稀土Pr对Al2O3-SiO2(Sf)/ZL109复合材料组织及性能的影响

本文采用挤压浸渗法 ,制得不同稀土含量的硅酸铝短纤维增强铝基复合材料。用光学显微镜观察了复合材料的铸造显微组织 ,分析了稀土含量对共晶硅组织形态的影响 ;用扫描电镜对复合材料基体中的稀土相进行了观察 ,探索了稀土相的分布位置及其形态 ;并对不同稀土含量的复合材料进行了摩擦磨损实验 ,结果表明稀土能增强复合材料的耐磨性     

稀土改性剂对玻璃纤维-SiO2/聚四氟乙烯复合材料性能的影响

采用不同的稀土改性剂（La、Ce、Pr、Nd和Sm）对SiO₂和玻璃纤维（GF）进行改性处理,SiO₂含量为55wt%,GF含量为2wt%。填料改性处理后与聚四氟乙烯（PTFE）分散液在高速分散机中混合,然后通过热压烧结法制得GF-SiO₂/PTFE复合材料。考察了不同的稀土改性剂对GF-SiO₂/PTFE复合材料吸水性、介电性能、热膨胀系数和力学性能的影响。采用FTIR手段对稀土La改性剂,未改性的填料和改性后的填料结构进行了测试。并用SEM和EDS对复合材料的断口形貌及表面处理前后填料的形貌进行观察和能谱分析。结果表明：由于稀土La的电子层结构比其他轻稀土更稳定,对阴离子的吸引作用比其他轻稀土强,稀土La改性剂比其他的稀土改性剂能更好地促进填料GF与PTFE界面粘合,改善GF-SiO₂/PTFE复合材料性能。GF-SiO₂/PTFE复合材料的介电性能受到La含量的影响,当La含量为0.3wt%时介电性能最佳。     

稀土Pr对Al2O3-SiO2(sf)/Al-Si复合材料力学性能的影响

本文研究几种稀土Pr含量的硅酸铝短纤维增强铝硅复合材料在常温及200℃下的拉伸性能，并对Pr元素的影响机理进行了深入探讨。结果表明，添加Pr元素可提高复合材料的强度和塑性，而对复合材料高温性能的改善更为明显。但Pr含量有一定的范围，对室温性能有利的Pr含量在0．2％～0．3％左右，而在高温下，随Pr含量的提高，复合材料的综合性能越好。     

稀土氧化物/MC尼龙纳米复合材料的制备及性能研究

用原位分散聚合法制备了一系列稀土氧化物(La2O3、Sm2O3、Nd2O3、Gd2O3、Dy2O3)/MC尼龙纳米复合材料,用SEM观察了稀土氧化物纳米粒子在MC尼龙基体中的分散情况,用XRD研究了复合材料的晶体结构,并对复合材料的力学性能进行了表征.研究结果表明:用原位分散聚合法制备稀土氧化物/MC尼龙纳米复合材料是可行的,稀土氧化物纳米粒子均匀分散在MC尼龙基体中,团聚情况很少;稀土纳米氧化物没有改变MC尼龙的结晶形态,但使其晶格尺寸发生了一定程度的改变;稀土纳米氧化物可显著改善MC尼龙的力学性能,对MC尼龙同时具有增强和增韧的双重效果.     

Ni的添加对TiB2-CU基复合材料微观组织的影响

利用燃烧合成工艺原位合成了TiB2-Cu基复合材料，为了改善TiB2陶瓷和Cu基体的润湿性，将金属Ni作为合金化元素加入到TiB2-Cu复合材料。通过XRD，SEM，EPMA和TEM等检测手段对金属Ni的添加对TiB2-Cu基复合材料微观组织的影响进行了研究。结果表明，含Ni复合材料的金属粘结相的面间距比不含Ni时Cu的面间距均有不同程度的减小；Ni加入后，TiB2-Cu-Ni复合材料的组织较TiB2-Cu复合材料更加致密，但陶瓷颗粒尺寸却大于TiB2-Cu复合材料的颗粒尺寸；Ni的加入降低了复合材料的导热率和冷却速度，使得部分TiB2陶瓷颗粒有足够的时间长成棒状，同时造成TiB2陶瓷颗粒间形成更多的烧结颈；Ni的加入也改善了陶瓷与金属粘结相之间的润湿性，使陶瓷相与金属粘结相的界面结合牢固，看不到TiB2-Cu复合材料中界面脱开的现象。金属Ni的添加有利于改善TiB2-Cu基复合材料的微观组织，进而利于复合材料的致密化。     

稀土氧化物填充聚丙烯复合材料的研究EI

用差示扫描量热法对加入了不同种类稀土氧化物的聚丙烯复合材料进行了研究。用热失重仪和热机械分析仪测试了这些材料的热失重温度和软化点。用X射终衍射仪测定了B晶含量。并测定了抗张强度、杨氏模量和冲击强度等力学性能。     

TiB2-Cu基复合材料的燃烧合成研究

通过燃烧合成工艺制备了TiB2-40%Cu(质量分数）基复合材料，对复合材料的反应热力学、相组成以及微观组织进行了研究。热力学计算结果表明TiB是最稳定的相，中间相Ti-Cu化合物最终转变为TiB2相；XRD结果显示复合材料的相组成为TiB2相和Cu相，没有生成其他中间相；微观组织观察表明，合成产物组织致密，增强体TiB2陶瓷颗粒尺寸细小，形貌主要呈近等轴状和块状，Cu作为金属粘结剂将TiB2陶瓷颗粒相互连接在一起，Cu的存在促进了燃烧合成过程中材料的致密化行为。Cu的加入使TiB2-Cu基复合材料的致密度、弯曲强度和断裂韧性较TiB2纯陶瓷均有大幅度提高，材料的韧化机制为裂纹尖端塑性钝化机制。     

MoSi2曲复合材料低温氧化行为的研究

利用热重量分析法研究了稀土／ＭｏＳｉ２和ＳｉＣ／ＭｏＳｉ２两种复合材料的低温氧化行为。实验结果未发现“ＰＥＳＴ”现象;但稀土和ＳｉＣ的加入增加ＭｏＳｉ的低温氧化程度。认为氧化时质量增重与时间是非线性的;氧化程度与氧化层中相的组成和晶体结构有密切关系;并提出了其氧化过程模型。     

铝合金基复合材料Al6061／SiCp表面混合稀土转化膜的研究

利用浸渍法在铝金属基复合材料Ａｌ６０６１／ＳｉＣｐ表面获得了混合稀土转化膜。利用湿热试验。盐水浸渍试验和电化学测试方法，评价了膜的耐蚀性能。用扫描电镜观察和膜的表观形貌。利用Ｘ射线衍射仪研究了膜的微观形态，膜是以非晶态形式存在的。     

复配稀土改性剂对MGF/PTFE复合材料性能的影响

采用稀土改性剂(RES)与硅烷偶联剂(PTMS)按不同组分配比对磨碎玻璃纤维(MGF)表面进行改性处理,将改性后的磨碎玻璃纤维粉末与聚四氟乙烯分散液机械混合,然后热压制得复合材料。探讨了复配稀土改性剂对MGF/PTFE复合材料介电性能、热膨胀系数(CTE)、热导率的影响。采用FTIR手段对稀土改性剂未改性的磨碎玻璃纤维和改性后的磨碎玻璃纤维的结构进行了测试,并用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的断口形貌进行分析。结果表明,复配改性剂能很好地促进MGF与PTFE之间的界面粘结,提高MGF/PTFE复合材料的性能。当RES、PTMS的含量分别为0.3%(质量分数)、1.7%(质量分数)时,MGF/PTFE复合材料的性能最好。     

Al-Mg2Si原位复合材料的变质及添加合金元素

Al-Mg_2Si原位复合材料由于其优良的性能已经广泛应用在航空和汽车工业中。介绍了磷、稀土、锶等变质元素对初晶和共晶Mg2Si相良好的变质效果,以及不同变质元素的变质机理;并讨论了不同合金元素的添加对Al-Mg_2Si原位复合材料的组织以及力学性能的影响。通过总结国内外关于Al-Mg_2Si原位复合材料的研究成果,指出未来的研究应向多元复合变质以及合金元素对材料组织性能影响的机理研究方向发展,从而找到更好的手段来进一步改善Al-Mg_2Si原位复合材料的组织与性能。     

混合稀土对铝基牺牲阳极结构及性能的影响

熔炼了５种不同混合稀土含量的Ａｌ－Ｚｎ－Ｉｎ－Ｓｎ－Ｍｇ合金阳极材料。采用恒电流方法，测定了阳极电化学性能，用金相显微镜和扫描电镜（ＳＥＭ）技术观察了阳极晶粒大小、第二相数量及形貌。结果表明：适量的混合稀土（ＲＥ）可细化铝阳极晶粒，增加阳极第二相数量；阳极晶粒小，第二相数少，电流效率高；引起阳极电流效率下降的主要原因是自腐蚀和晶粒脱落。     

Ti_2AlC-TiB_2对TiAl基复合材料组织及力学性能的影响

以Ti、Al和B4C为原料,采用真空电弧熔炼的方法制备了含Ti_2AlC-TiB_2增强相的TiAl基复合材料;分析了添加不同含量的Ti_2AlC-TiB_2对复合材料的物相组成、组织结构及力学性能的影响,并探讨了微观组织结构的形成机制。结果表明:Ti_2AlC-TiB_2/TiAl复合材料主要由TiAl、Ti3Al、TiB_2和Ti_2AlC等物相组成,TiB_2和Ti_2AlC分布在层片状的TiAl+Ti3Al基体中;随着原料中B4C含量的增多,复合材料组织中Ti_2AlC-TiB_2含量增多,且TiAl基体的晶粒被明显细化,TiB_2和Ti_2AlC分布于基体晶界或晶内。Ti_2AlC主要为层片状和板条状,尺寸5~15μm,而TiB_2颗粒形态与其含量有关,当Ti_2AlC-TiB_2含量小于20wt%时,TiB_2颗粒呈针棒状,尺寸为0.5~5μm,当Ti_2AlC-TiB_2含量增加到30wt%时,TiB_2颗粒主要呈块状,尺寸为5~20μm。Ti_2AlC由TiC与Ti-Al熔体发生包晶反应生成,Ti_2AlC和TiB_2的形成提高了Ti_2AlC-TiB_2/TiAl复合材料的硬度、塑性和抗压强度。当4Ti+Al+B4C的加入量为10wt%时,复合材料的变形量比纯TiAl提高14%,而抗压强度达到最高值1 591 MPa。Ti_2AlC和TiB_2通过裂纹偏转、颗粒钉扎、拔出等机制对Ti_2AlC-TiB_2/TiAl复合材料起到增强增塑的作用。     

纳米SiO2/环氧树脂复合材料性能研究

以纳米SiO2作为增强材料，制备纳米复合材料，研究了不同的纳米SiO2含量对纳米复合材料性能的影响，采用透射电镜对纳米SiO2粒子的分布进行了表征，采用正电子湮没技术（PALS）测试了自由体积的尺寸及浓度。结果表明，当纳米粒子SiO2含量为3％时，自由体积浓度最小，纳米复合材料的性能最佳。     

SiC和SiO2纳米颗粒弥散强化铜基复合材料的制备和性能研究

采用粉末冶金法制备了不同含量的纳米SiC和SiO2颗粒增强的Cu基复合材料．研究了增强相含量对铜基复合材料性能的影响，比较了n-SiC和n-SiO2对铜的增强效果。结果表明，n-SiO2和n-SiC颗粒较少含量较少时在基体中分布较为均匀，团聚较少；随着复合材料中n-SiC和n-SiO2质量分数的增加，材料的密度降低，电阻率升高，而硬度先升高后降低；两种复合材料的软化温度都达到700℃以上，远远高于纯铜的软化温度（15012），提高了材料的热稳定性；颗粒含量相同时，n-SiC的对铜基体的增强效果要优于n-SiO2。     

Al2O3微粉Y2O3改性对Al基复合材料性能的影响

采用液相包裹法用Y2O3对Al2O3微粉表面进行改性,用挤压铸造法制备表面改性的Al2O3p／6061A1复合材料,研究改性对复合材料的显微组织和力学性能的影响．结果表明,用Y2O3表面改性后,Al2O3微粉在6061Al基体中的分布均匀性明显改善,复合材料的力学性能明显提高．与改性前比较,Al2O3体积分数为25％的复合材料,抗拉强度提高30％,屈服强度提高40％,弹性模量提高20％．其原因是,改性Al2O3微粉表面的Y2O3与Al基体间发生界面反应,使界面润湿性得以改善：界面相Y2Al与Al2O3和Al基体间均形成良好结合的界面。     

TiCP/Ti-6Al-4Sn-2Mo-0.2Si复合材料的组织与机械性能

用熔铸法制备了体积分数分别为8%和12％TiC的TiCp/Ti-6Al-4Sn-2Mo-0.2Si复合材料，通过SEM、TEM、XRD等手段研究复合材料的微观组织和断口形貌。TiC颗粒的加入使复合材料的铸态强度比基体有了大幅度的提高，但同时出现了含低体积分数增强相材料的强度和延伸率均比高体积分数材料高的现象，其原因主要来自于铸态下TiC形态的差异，后者组织中存在较多的枝晶状TiC，而前者组织中绝大多数TiC为细小颗圆整颗粒，有利于合金性能的提高。因此自生复合材料中增强相形态对性能影响，有时比体积分数更重要。     

稀土改性纳米复合材料(Cu/AlN)的组织与性能

采用高纯氩气保护高能球磨法制备了Cu-AlN-RE复合粉体,600MPa成型后在900℃氢气保护条件下烧结制备铜基纳米复合材料,并对试样的微观组织结构、硬度、导电性及导热性能进行了观察和测试。结果表明:在球磨过程中没有新相产生,随球磨时间延长,晶粒不断细化和微应变增加,C系、CC系铜的晶粒尺寸范围是0.26~0.54μm;稀土使杂质原子在界面聚集,改变了界面结构,降低了熵值;含稀土0.1g(0.44wt.%)、AlN0.2g(0.89wt.%)的铜基复合材料的HB达到81,电导率达到80%IACS,热导率达到223Wm-1 K-1。     

稀土元素钇对Al-30wt% Mg_2Si复合材料组织和力学性能的影响

利用原位内生工艺制备了Al-30wt%Mg2Si复合材料,并加入不同含量的稀土元素钇(Y)对其进行细化改性,以研究Y对复合材料显微组织和力学性能的影响,及Y对Al-30wt%Mg2Si复合材料的细化机制。结果表明:Y的加入量由0增加至0.8wt%时,初生相Mg2Si的平均晶粒尺寸先减小后变大,而强度、布氏硬度和伸长率先提高后降低;当Y的加入量为0.6wt%时,Al-30wt%Mg2Si复合材料的细化效果最明显,力学性能提高最为显著,抗拉强度由145.5 MPa提高到175.2 MPa;屈服强度由128.8 MPa提高到152.0 MPa,布氏硬度由HB101.4提高到HB129.4;伸长率由2.4%提高到3.3%。     

时效对SiCW/2024Al复合材料点腐蚀行为的影响

利用透射电镜观察了经时效处理后复合材料的微观组织结构，用恒电位仪测试了室温下3．5％NaCl溶液中时效状态对SiCw／2024Al复合材料电化学腐蚀行为的影响规律，并利用扫描电镜观察了不同时效状态下极化后复合材料表面的微观组织形貌．结果表明：不同的时效状态对复合材料的点蚀电位没有影响，但使其点蚀电流发生较大的变化；3种时效状态下复合材料表面点腐蚀程度的差异，是由于复合材料微观组织结构的差别导致点腐蚀速率不同造成的．