反应物形态对原位生长陶瓷粒子增强铝基复合材料微观结构和拉伸性能的影响

对Ｔｉ－Ａｌ－Ｂ,ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ和ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ２Ｏ３三个体系利用反应热压方法制备了原位ＴｉＢ２粒子增强Ａｌ（ＴｉＢ２／Ａｌ）和原位Ａｌ２Ｏ３,ＴｉＢ２粒子增强Ａｌ（Ａｌ２Ｏ３·ＴｉＢ２／Ａｌ）复合材料．Ｔｉ－Ａｌ－Ｂ体系中形成的ＴｉＢ２为最大尺寸可达５μｍ的具有一定长宽比的块状或棒状粒子,此外还有一定量尺寸可达几十微米的不规则块状Ａｌ３Ｔｉ生成．ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ体系中形成小于２μｍ等轴的Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＢ２粒子,基本没有Ａｌ３Ｔｉ生成．ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ２Ｏ３体系中除细小等轴状的Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＢ２粒子外,还生成尺寸为几十微米的条状Ａｌ３Ｔｉ．拉伸试验表明,由ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ体系制备的复合材料具有最高的强度和塑性．对三个体系所制备复合材料差异的微观结构和性能做出了解释．     

原位Al2O3和TiB2粒子增强Al-Cu合金基 复合材料的制备和性能

由 TiO     

原位合成铝基复合材料凝固组织中TiB2粒子的特征

分析了原位合成制备的ＴｉＢ２ 粒子强化铝基复合材料不同凝固组织中ＴｉＢ２ 粒子的分布规律和形貌特征。研究结果表明, ＴｉＢ２ 在该复合材料中细化晶粒的作用较弱, 但有明显的聚集倾向, 其聚集程度与熔炼方式和加热温度有关; 经半固液成型处理的组织中ＴｉＢ２ 的分布特征未改善; 六边形和长条形ＴｉＢ２ 可以是同一形态的粒子在空间不同方位的表现, 六边形ＴｉＢ２ 的侧面为｛１２１０｝ 面; 测定了ＴｉＢ２粒子的尺寸分布。     

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%.     

Al2O3短纤维/SiC颗粒混杂增强铝合金复合材料

研究了Ａｌ２Ｏ３ 短纤维和ＳｉＣ 颗粒混杂增强铝合金复合材料在制动过程中的摩擦磨损性能。结果表明复合材料在制动过程中的摩擦系数较稳定, 磨损量较小, 与传统的制动材料铸铁相比, 复合材料的表面温升较低, 铸铁由于表面温升较高而产生了大量的裂纹。复合材料由于增强体的存在, 制动过程中表面易形成致密连续的转移膜, 该转移膜的出现保证了复合材料在制动过程中摩擦系数的稳定, 降低了复合材料的磨损量。与铸铁相比, 复合材料的密度较低, 更适用于作制动材料     

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。     

多种氧化物原位反应制备的Al2O3/Al复合材料

提出了多种氧化物与Al原位反应制备陶瓷颗粒增强铝基复合材料的新方法，并通过3种反应体系CuO／Al，(CuO SiO2)／Al，(CuO SiO2 TiO2)／Al制备了3种铝基复合材料。对原位反应过程进行了热力学分析。对复合材料的显微组织、硬度和力学性能进行了分析和研究。结果表明，多种氧化物与Al的原位反应能发生并自动进行下去，其反应状况良好。(CuO SiO2)／Al，(CuO SiO2 TiO2)／Al原位反应所获得的增强相颗粒分别是Al2O3和Al2O3 Al3Ti，增强相颗粒在复合材料中均匀分布，并且其所制得的复合材料的硬度与力学性能明显好于单一氧化物CuO所制得的复合材料。     

（Al2O3）p和SiCp多元增强铝基复合材料

利用Ａｌ２（ＳＯ４）３ 分解反应所制备的多元增强铝基复合材料,其中Ａｌ２Ｏ３ 和ＳｉＣ 颗粒和基体结合良好,分解的ＳＯ３ 对ＳｉＣｐ／ Ａｌ 复合材料熔体进行精炼、除气,试样中没有发现气孔、团聚、集聚、偏析,克服了传统搅拌铸造所带来的铸造缺陷,解决了回收利用重熔过程中的吸气、精炼问题;从而为颗粒增强铝基复合材料走向实用化打下了基础。     

TiB2颗粒增强Ni3Al基复合材料的组织和性能

比较了自行制备的TiB2颗粒增强的Ni3Al基复合材料铸态和经热处理后的微观组织和高温压缩机械性能。结果显示,经1100℃×48h热处理后,TiB2颗粒的大小、形貌均有较大改变。TiB2颗粒增强Ni3Al基复合材料具有比基体高的弹性模量、屈服强度,但塑性有所降低。     

反应自生TiC—Al2O3／Al复合材料及致密化研究

采用TiO2－Al－C体系,利用反应热压法制备了原位TiC、Al2O3粒子复合增强的TiC－Al2O3／Al复合材料。研究了体系中Al含量对反应合成复合材料过程及复合材料致密度的影响。研究表明：随着Al含量的提高,TiC合成反应温度降低、复合材料的致密度增加,在35MPa的热压下、复合材料可达到理论密度的95％以上。     

Al2O3,TiB2粒子增强铝基复合材料的动态压缩性能和高温蠕变性能

对ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ和ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ２Ｏ３体系制备的两种Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＢ２原位粒子增强铝基复合材料进行了动态压缩试验和高温拉伸蠕变试验。动态压缩试验表明,随着应变速率的提高,复合材料的强度和初始加工硬化率明显增加。然而,复合材料中含有的条状Ａｌ３Ｔｉ对复合材料的动态机械响应基本没有影响。透射电镜观察表明,在高应变速率下两种复合材料强度和初始加工硬化率的明显提高可由复合材料基体中位错密度的显著     

原位Al2O3颗粒强化铝基复合材料的研究

研究了铝熔体内的原位反应Al CuO工艺对反应诱导时间、剧烈程度及产物分布的影响。结果表明随着稀释剂Al量的增多，熔体内自曼燃反应启动越慢，剧烈程度降低，反应产物的分布朝不均匀方向变化；熔体的温度越高，反应启动得越快，越剧烈；引发剂镁粉的添加极大地缩短反应诱导时间，制备了原位AlO3颗粒强化 含不同产物Cu的铝基复合材料，SEM观察表明铸造条件下Al2O3颗粒小于0．5μm，均匀地分布在材料的各种基体相上；随着Al2O3颗粒的增多，产物Cu以网状化合物形式分布，拉伸实验显示材料的塑性很低，为降低Cu量，在原反应物中混合入SiO2粉，或采用喷射沉积快速凝固法细化组织，提高固溶量。SEM显示网状相得到了细化和均匀分布，拉伸实验表明强度和塑性有大幅度提高。     

IN SITU PROCESSING OF Al2O3 WHISKERS REINFORCED Ti-Al INTERMETALLIC COMPOSITES

In situ Al2O3 whiskers reinforced Ti-Al intermetallic composites were fabricated at ～1200℃ by reaction sintering of cold-consolidated fllets consisting mainly of Ti, Al, and different additives. The phases and microstructures of the sintered composites were characterized using X-ray diffraction(XRD) and scanning electron microscopy (SEM) coupled with energy dispersive spectroscopy(EDS). The process of synthesis was investigated using differential thermal analysis (DTA). The effects of processing parameters and additives on the microstructures of the composites and the development of whisker were examined. It is found that the morphology of the whisker is strongly influenced by the additives, the exothermal reaction process, and the processing parameters.     

喷射沉积Al—5.5Cu／TiB2自生复合材料的显微组织及性能

研究了采用喷射沉积工艺制得的Ａｌ５．５Ｃｕ／ＴｉＢ２（２０％）自生复合材料的沉积态及挤压态显微组织：沉积态组织细小,颗粒分布均匀,颗粒与基体界面结合良好,很少出现孔洞,原铸态自生组织中呈针片状的ＴｉＡｌ３相消失而呈颗粒状分布,析出相细小弥散;挤压态组织中孔洞基本弥合,纵向组织具有一定方向性,颗粒分布有些不均匀（有一定的条带）。力学性能测试结果表明：喷射沉积后的Ａｌ５．５Ｃｕ／ＴｉＢ２自生复合材料的抗拉强度比铸态提高约５０ＭＰａ,延伸率则提高５００％左右,耐磨性能也有较大提高     

STUDY ON THE THERMODYNAMICS OF CuO／Al IN SITU Al2O3 REINFORCED Al MATRIX COMPOSITES

Based on the experiment and the thermodynamics analysis for CuO/Al system, it is founded that the compounding reaction of CuO/Al under low temperature is available. The general equation of adiabatic temperature of the system is set up, and the influence of resultant concentration and temperature on adiabatic temperature is theoretically analyzed. The values of heat effect of CuO/Al system under different temperature are also caculated.     

Ti_3Al和Ti+Al在TiB_2—Fe系陶瓷中的反应机理研究和比较

研究了金属 Ti、Al、以及金属间化合物 Ti3Al在 Ti B2 - Fe系陶瓷中的反应、分布 ,分析比较它们在 Ti B2 - Fe系陶瓷中的作用及反应机理     

IN SITU GRADIENT DOUBLE-LAYER COMPOSITES OF Al-Fe ALLOY BY CENTRIFUGAL CASTING

ＩＮＳＩＴＵＧＲＡＤＩＥＮＴＤＯＵＢＬＥＬＡＹＥＲＣＯＭＰＯＳＩＴＥＳＯＦＡｌＦｅＡＬＬＯＹＢＹＣＥＮＴＲＩＦＵＧＡＬＣＡＳＴＩＮＧ①ＷａｎｇＱｕｄｏｎｇ，ＪｉｎＪｕｎｚｅＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＦｏｕｎｄｒｙＥｎｇｉｎｅｒｉｎｇ，Ｄａｌ...     

自蔓延高温合成TiB2／Al2O3复合材料的力学性能

以普通商用TiO2为原料，与铝粉、碳化硼进行自蔓延（SHS）高温合成TiB2／Al2O3复合材料，通过差热和X射线衍射分析，确定了TiO2、Al及B4C的反应机制，得到了生成TiB2／Al2O3复合粉体的最佳工艺条件。测定了TiB2／Al2O3复合粉体相关的力学性能，得到材料的抗压强度为87．2MPa，抗弯曲强度为104．3MPa。SEM观察发现生成相中存在大量的气相或气孔，生成物微观区域不太均匀，材料的断裂形式主要为脆性断裂，生成物的颗粒尺寸为亚微米级。     

喷射沉积Al5.5Cu/TiB_2自生复合材料的界面结构

运用ＴＥＭ 观察了铸态、喷射沉积态Ａｌ５ ．５Ｃｕ／ＴｉＢ２ 复合材料中ＴｉＢ２ 与基体的界面结构,发现在铸态时ＴｉＢ２ 与α（Ａｌ） 之间存在的位向关系为［０３３２］ ＴｉＢ２ ∥［１１０］ α（Ａｌ） ,（０１１１）ＴｉＢ２ ∥（００２） α（Ａｌ） , 而在沉积态时其位向关系为［０００１］ ＴｉＢ２ ∥［１１１］ α（Ａｌ） ,（１１２０）ＴｉＢ２ ∥（２２０）α（Ａｌ） 。力学性能测试结果表明： 喷射沉积后的Ａｌ５ ．５Ｃｕ／ＴｉＢ２ 自生复合材料的抗拉强度比铸态提高约５０ ＭＰａ , 延伸率则提高５００ ％ 左右,耐磨性能也有较大提高