挤压铸造条件下铝基复合材料铸造流动性研究

研究了SiCp/A356铝基复合材料在不同铸造压力、碳化硅含量、金属型温和铸件尺寸厚度(代表凝固冷却速率)等工艺参数下的铸造流动性.结果显示,随着SiC颗粒添加量的增加,铝基复合材料的流动性呈显著降低的趋势.随着铸造压力的提升,复合材料的流动性显著增加.但当压力超过10MPa后,流动性仅是微幅增加.其次,提高模具温度也可以增加铝基复合材料的流动性,尤其对壁厚2mm左右的件更为明显.     

挤压铸造铝基复合材料

纤维增强铝基复合材料因其一系列的优点而受到人们的重视。本文利用挤压铸造技术制备铝基复合材料，讨论制备工艺对复合材料性能、结构的影响及工艺参数的最优化。结果表明．挤压铸造是一种简单而可靠的制备纤维增强铝基复合材料的工艺方法。     

挤压铸造SiC_p/ZL111铝基复合材料

研究了含量为20%的SiC颗粒增强ZL111铝基复合材料锭重熔后,挤压铸造件的组织和性能。结果表明,可以采用卧式挤压铸造方法制备铝基复合材料铸件,浇注温度为710℃,挤压冲头速度为0.4m/s,比压为135MPa;组织内SiC颗粒分布仍然保持分散,没有发生团聚,铸件不同部位SiC含量基本一致;但是SiC颗粒只分布在共晶组织内;铸件耐磨性显著提高,导致切削加工刀具磨损急剧增加,但布氏硬度(HB)为76.7～94.4,与ZL111铝合金相差不多。     

铝基复合材料挤压渗透工艺研究

研究了挤压铸造渗透工艺制造增强体含量超过40%的铝基复合材料工艺过程.研究发现预制件状态、预热温度、模具和铝液温度以及挤压压力对渗透过程有很大影响.合理控制参数可以制备渗透良好的复合材料.     

挤压铸造颗粒增强铝基复合材料的凝固组织

用Al-ZrOCl2组元通过熔体直接反应法原位合成了Al3Zr和Al2O3颗粒增强铝基复合材料，在720℃时进行常规浇注和挤压成形试验，SEM观察凝固组织显示挤压试样晶粒细小，没有明显的缩孔疏松等浇注缺陷，因为挤压铸造是在高压下的结晶凝固和塑性变形，是强制补缩一密实两过程的复合，外加压力提供的膨胀能增加了形核率，这有利于提高复合材料的综合力学性能和耐磨性。     

挤压铸造Mullite短纤维/M124F铝基复合材料

用挤压铸造工艺制备了莫来石(mullite)短纤维增强马勒124合金(M124F)铝合金基复合材料.研究了其从常规室温到400℃高温的拉伸性能,以及热膨胀性能和硬度;体积分数为17%的莫来石(mullite)短纤维增的复合材料,在300℃高温强度比其他增强相复合材料提高15%以上.通过对拉伸断口的SEM观察,分析了复合材料的失效机制,裂纹源主要生成于增强纤维与基体的复合界面上.     

挤压铸造铝基复合材料的高应变速率超塑性

用挤压铸造、挤压比仅为１０∶１的挤压以及进一步的轧制成功地制备了具有高应变速率超塑性行为的βＳｉＣ晶须增强ＬＹ１２复合材料。该复合材料晶粒细小,约为２μｍ;在温度为８０３Ｋ和初始应变速率为１．１×１０－１ｓ－１时,延伸率达３５０％,应变速率敏感系数ｍ值约为０．３５;超塑性变形的主要机制是细小晶粒的晶界滑动,适当的微量液相有利于该复合材料的高应变速率超塑性。     

挤压铸造铝基复合材料凝固偏析研究

挤压铸造制备了Al2O3，f／Al—4．5Cu复合材料，研究了不同冷却速度对复合材料凝固偏析的影响，提出偏析计算式来预测复合材料中的偏析情况。结果表明：由纤维间隙中心至纤维／基体界面或晶界处存在渐增的溶质浓度梯度：随冷却速度的加大，复合材料中偏析加剧；通过偏析模型计算可预测不同凝固条件下复合材料中偏析情况。     

铸造铝基复合材料的凝固过程

铝基复合材料中,增强体的加入使金属凝固过程的形核、晶体生长、溶质分配和流体流动行为发生改变,特别是不同压力和冷却条件下的非平衡凝固状态下。从而对基体组织的形态、二相析出、溶质偏聚、界面反应性、凝固缺陷等产生重要影响,最终影响复合材料的性能。基于此,综述凝固过程中铝基复合材料组织与性能的作用规律。     

铸造铝基复合材料的研究进展

铸造法是铝基复合材料制备方法中最经济的方法之一。本文概述了低压铸造、挤压铸造和搅拌铸造三种制备铝基复合材料的方法及特点。简介了上述制备铸造铝基复合材料方法在国内外的研究现状。探讨了铸造铝基复合材料的发展方向。     

铸造法制备SiCp/Al复合材料的研究现状

本文综述了铸造法(搅拌铸造法、挤压铸造法、离心铸造法)制备SiCp/Al复合材料的研究现状,指出了铸造法中存在的主要问题以及今后的研究方向.     

搅拌铸造法制备SiCp／A356铝基复合材料的研究

利用搅拌铸造技术制备SiCp/A356铝基复合材料.通过金相观察(OM),扫描电镜(SEM)及力学性能测试对所制备的颗粒增强铝基复合材料的显微组织和力学性能进行了研究.结果表明,SiC增强颗粒较均匀地分布于基体中,SiC/Al界面处存在明显的Si溶质偏聚,复合材料的孔隙率为4.2%;与基体合金相比,SiC颗粒的加入提高了复合材料的硬度和屈服强度,抗拉强度及延伸率略有下降;断口分析表明,搅拌铸造SiCp/A356铝基复合材料主要的断裂机制为SiC/Al界面脱粘及基体合金的脆性断裂.     

SiCp/Mahle142复合材料的显微组织与强化机理

采用真空液态搅拌混合方式制备了SiCp/Mahle142复合材料,用透射电子显微镜对SiCp/ Mahle142复合材料及Mahle142中间合金的微观组织特征进行了研究,并测试了材料的室温拉伸性能,发现SiCp均匀分布在Mahle142基体合金中, SiCp和Mahle142界面结合良好,强度比Mahle142铝合金有显著提高.     

SiCp/AlCuMgAgCe复合材料的显微组织与力学性能

采用压铸浸渗法制备了53%SiCp增强的AlCuMgAgCe基复合材料。通过X射线衍射、金相观察、扫描电镜与透射电镜分析以及力学性能测试,研究了SiCp/AlCuMgAgCe复合材料的显微组织与力学性能。结果显示,在AlCuMgAgCe合金中加入53%体积分数的SiC颗粒后,复合材料的组织致密,分布均匀,其断裂方式包括界面脱开、基体韧断和增强体开裂,SiC颗粒与基体之间并没有发生明显的界面反应。在185℃的等温时效析出过程中,复合材料的析出相主要由Ω相和少量θ′相组成。     

SiCp/Al复合材料搅拌铸造制备工艺的研究

在试验基础上,对碳化硅颗粒增强铝基复合材料搅拌铸造工艺中的４个关键问题进行了研究,提出了相应的解决方法,优化了工艺参数。在此基础上,制备出了颗粒分布均匀、组织致密、性能较理想的ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料,对复合材料制备工艺的实际应用具有指导意义。     

挤压铸造制备Cf/ZL109复合材料及其组织观察

采用挤压铸造制备碳纤维增强ZL109复合材料．SEM观察预处理前后的碳纤维以及碳纤维顶制件的形貌．金相显激镜观察纤维在复合材料中的分布结果表明：预处理使碳纤维长径比满足制备合格预制件的要求，并有利于纤维在预制件中的均匀分散及预制件的成型；模压预制件纤维分布均匀．表面无团聚．碳纤维无氧化；挤压铸造制备的Cf／ZL109复合材料中纤维在基体中分市均匀，并具有方向性。     

压渗SiCp／Al电子封装复合材料的研究

采用压渗的方法制取了ＳｉＣ体积分数基本相同、而颗粒大小不同的ＳｉＣｐ／Ａｌ电子装封复合材料。测定热膨胀系数表明，在ＳｉＣ体积分数基本相同时，ＳｉＣ颗粒的大小对ＳｉＣ／Ａｌ复合材料的热膨胀系数影响很大。颗粒和基体界面面积的大小直接影响热应力的大小，从而影响基体的弹塑性行为。     

高体分比SiCp／Al复合材料的近净成形技术

高体积分数SiCp／Al复合材料具有优异的热物理性能,且密度较低,是非常理想的电子封装材料。但是由于其本身高的脆性和硬度,使得该材料很难通过二次机械加工成所需要的形状,严重制约了该材料的应用：采用粉末注射成形-无压熔渗工艺成功实现了高体积分数SiCp／Al复合材料的近净成形：采用该工艺所制备的复合材料的致密度高于99％,可实现热膨胀系数在（5—7）×10^-6K^-1范围内进行调节,材料的热导率高于185W／（m·K）,抗弯强度高于370MPa,气密性可达10^-11Pa·m^3·s^-1,各项指标均叮以满足电子封装对材料的性能要求,另外为了实现SiCp／Al复合材料与其他材料的封接,项目成功开发了一种Al—Si—Cu系焊料,封接后器件的各项性能指标尤其是气密性也均能满足使用要求。     

预分散对SiCp/Al复合材料微观组织均匀性的影响

采用液态搅拌法制备SiCp/ZL105复合材料,研究预分散措施对SiCp/Al复合材料微观组织均匀性的影响规律.试验结果表明,在其他条件相同的情况下,采用预分散措施,可明显改善SiC颗粒在Al基体中分布的均匀性.