粉末冶金制备Al_2O_3颗粒增强铜基复合材料的耐蚀性

采用机械合金化和粉末冶金法制备了Al_2O_3颗粒增强铜基复合材料,通过失重法对所制得的复合材料分别在不同的酸腐蚀条件下的腐蚀速率进行了测试,并采用扫描电镜对试样的腐蚀表面进行了观察。结果表明,Al_2O_3/Cu复合材料的腐蚀速率随温度和腐蚀介质浓度的增加而显著增大,充分细化Al_2O_3颗粒和适当延长球磨时间有利于改善其耐蚀性能。     

Al_2O_3颗粒增强Al-Mn合金基复合材料的制备及摩擦学性能

采用搅拌铸造法制备了Al2O3颗粒增强Al-2%Mn合金基复合材料,对复合材料的显微组织、硬度和摩擦磨损性能进行了研究。结果表明：复合材料组织由Al基体、δ-Al2O3和MnAl6相组成,且Al2O3颗粒在铝基体中弥散分布。与原始铝基体相比,复合材料的布氏硬度提高了约70%。无论是干摩擦还是SO4.Cl-Na.Ca.Mg型弱碱性水溶液润滑摩擦情况下,复合材料的磨损量均显著低于铝基体。与铝锰合金相比,复合材料具有较低的冲刷腐蚀失重速率。复合材料具有优良的耐磨和耐蚀性。     

Al_2O_3颗粒增强钢铁基复合材料的研究进展

综述了Al2O3颗粒增强钢铁基复合材料的研究进展,重点介绍了几种复合工艺方法及其特点,分析了当前研究的不足,并对未来的发展进行了展望。     

原位Al_2O_3颗粒增强Al-8Si复合材料制备的研究

通过半固态机械搅拌+陶瓷刀剪切法,利用SiO_2粉末与Al-7Si铝合金反应制备Al_2O_3颗粒增强Al-8Si基复合材料。借助金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对该复合材料的微观组织进行分析。结果表明:Al2O3在Al-8Si合金的晶界处的分布均匀分散。复合材料中的α-Al由树枝晶向等轴晶转变。同时,Al_2O_3颗粒周围的共晶硅转变为细小的块状。     

Al_2O_3及(Al_2O_3 SiC)增强铝基复合材料的制备及其组织

本文对 (Ａｌ2 Ｏ3 ＳｉＣ) /ＡＣ8Ａ复合材料的制备及组织性能进行了研究。通过对ＳｉＣ颗粒的预处理 ,改善了基体对ＳｉＣ的润湿性。Ａｌ2 (ＳＯ4 ) 3分解反应为基体提供了增强相Ａｌ2 Ｏ3,同时产物ＳＯ3对熔体有精炼、除气的作用 ,提高了铸件的质量。综合原位生成法和搅拌挤压铸造的优点 ,成功制备出了多元增强 (Ａｌ2 Ｏ3 ＳｉＣ) /ＡＣ8Ａ复合材料 ,气孔率比基体下降了一个百分点。从热力学和动力学的角度分析了原位反应的基本原理。Ａｌ2 (ＳＯ4 ) 3的分解反应满足热力学条件 ,反应进行得迅速而充分。反应产物Ａｌ2 Ｏ3呈条块状 ,有择…     

原位Al_2O_3颗粒增强Al-20Si复合材料的制备及微观组织

目前原位Al_2O_3颗粒对Al-Si合金组织性能的研究较多,但对过共晶Al-Si合金的研究较少。本研究通过在半固态温度区间下添加SiO_2粉末制备Al_2O_3(p)/Al-20Si复合材料,探究搅拌速率、SiO_2粉末添加量对Al-20Si合金的影响。研究结果表明:当搅拌速率为800 r/min时,Al_2O_3颗粒在基体中的分散效果最好;添加SiO_2粉末与Al基体发生反应生成的Al_2O_3颗粒主要分布于初生Si边界处,可显著抑制初生Si的生长,但当SiO_2添加量增加到7%时,生成的Al_2O_3颗粒出现了团聚现象。加入质量分数为5%的SiO_2粉末所制备的Al_2O_3(p)/Al-20Si复合材料组织中Al_2O_3颗粒均匀分布,硬度较基体合金提高了14%。     

Al_2O_3/Al基颗粒增强复合材料的凝固组织

本文利用旋涡制造颗粒增强铝基复合材料 ,探讨了增强颗粒的添加对基体凝固组织的影响 ,对比了添加SiO2 (SiO2 和铝液发生下式反应 :3SiO2 4Al—→ 3Si 2Al2 O3 )和Al2 O3 复合材料的增强颗粒分布。实验结果表明 ,由于颗粒的存在 ,晶体的生长受到影响 ,导致组织细化。添加SiO2 复合材料的增强颗粒分布比添加Al2 O3 复合材料的增强颗粒分布更易均匀     

超声辅助原位合成Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料

针对Al-CuO反应体系,利用熔体直接反应法,施加间接超声辅助,原位合成了Al2O3颗粒增强铝基复合材料。结果表明,高能超声对Al-CuO体系的原位反应有促进作用,施加超声后自生的Al2O3颗粒直径为1~2μm,较未施加超声的数量多,在晶内与晶界弥散分布。间接超声处理的适宜温度为665~675℃,超声后在875℃保温30min有利于Al2O3颗粒生成及弥散分布。高能超声的促进作用主要表现在声空化和声流效应对CuO粉和Al熔体间润湿性的改善以及对团聚CuO粉末的分散,本质是对Al-CuO体系原位反应的热力学与动力学环境的优化。     

Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料的半固态搅熔复合

采用半固态搅熔复合及模锻方法制备Al2 O3 /Al复合材料 ,讨论了工艺参数对Al2 O3 颗粒在铝合金液中的吸收性与分散性的影响 ,并对所得复合材料的强度、冲击韧性和耐磨性进行了实验。结果表明 ,通过选择合适的工艺参数 ,可以很好地解决Al2 O3 颗粒在Al合金液中的分散性问题 ,所得复合材料具有一定韧性和良好的耐磨性能。     

Sol-Gel工艺制备三维碳纤维增强Al_2O_3-SiO_2基复合材料研究

以三维五向碳纤维编织件为增强体,以铝硅比为1:2的高固含量的Al2O3-SiO_2溶胶为先驱体,制备出3D-Cf/(Al2O3-SiO_2)复合材料。研究了溶胶的莫来石化行为,探讨了热处理温度对复合材料微观结构、力学性能、抗氧化性能的影响。结果表明,双相溶胶在1200℃时发生明显的莫来石化反应,1300℃时莫来石化反应基本完成。经18个周期的浸渍-干燥-热处理制备出抗弯曲强度可达220~240MPa,并具有良好韧性的3D-Cf/(Al2O3-SiO_2)复合材料。经1000~1600℃空气中氧化30min后,除了1000℃热处理制备的复合材料,1200和1400℃下制备的复合材料均表现出很好的抗氧化效果。热处理温度通过影响基体的致密化状态而影响复合材料的力学性能和抗氧化性能。     

热等静压原位生成Al_2O_3颗粒强化Ti_4AlN_3复合材料

利用Al_3Ti/Ti N纳米复合粉体在1280℃/150 MPa/1 h热等静压条件下,制备出Al_2O_3/Ti_4Al N_3复合材料。利用XRD、SEM和TEM研究复合材料的形貌及成分。研究表明,复合材料主要由片层结构的Ti_4Al N_3基体和Al_2O_3颗粒增强相组成。Ti_4Al N_3基体的平均晶粒尺寸为7μm;Al_2O_3颗粒的弥散分布,形状不规则,粒度在1~3μm,体积分数约为27%。Al_2O_3/Ti_4Al N_3复合材料的强化机制为细晶强化和第二相粒子强化。Al_2O_3/Ti_4Al N_3复合材料与单相的Ti_4Al N_3材料相比,显微硬度从2.5GPa提高到6.7 GPa,室温下最大抗压缩强度从450 MPa提高到1 800 MPa,最大压缩应变由4%提高到6.2%。     

Al_3Ti和Al_2O_3增强铝基复合材料的XD合成

通过XD(ExothermicDispersion)法原位反应生成Al2 O3 与Al3Ti复合增强的铝基复合材料 ,结果表明Al/TiO2 经充分混合、挤压成坯后 ,在真空炉中以一定的升温速率加热至 10 73K左右时发生剧烈的化学反应。由SEM ,XRD及能谱分析可知 :生成物Al2 O3 呈等轴颗粒状 ,Al3Ti呈棒状。主要分析了反应过程的热力学并简要说明了影响XD合成的主要因素     

稀土对Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料热变形的影响

制备了含稀土Ce的Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料,利用Gleeble-1500热模拟试验机,在不同变形温度、变形速率下进行压缩试验,研究了稀土对Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料热变形行为的影响.结果表明,稀土元素Ce对Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料具有明显的强化作用,而且稀土元素能抑制该复合材料的动态再结晶.     

纳米和微米Al_2O_3混杂颗粒增强弥散铜组织和热变形行为

采用真空热压内氧化法制备纳米和微米Al2O3颗粒混杂增强弥散铜-Al2O3复合材料,对比研究了弥散铜和混杂增强弥散铜-0.9%Al2O3复合材料的密度、硬度、导电率和微观组织,采用Gleeble-1500D热模拟机的等温压缩实验探讨了两种弥散铜复合材料的热变形行为。结果表明,弥散铜-0.9%Al2O3复合材料基体内同时存在内氧化产生的纳米级Al2O3颗粒及机械添加的微米级Al2O3颗粒,烧结态致密度均大于97.7%,硬度158~176 HV,导电率60%IACS以上。两种复合材料变形温度600~950℃,应变速率0.001~1 s-1条件下的真应力-应变曲线具有典型的动态再结晶特征,真应力随应变量增加均先增大后减小,之后达到一个稳定状态。热变形过程中热激活能随少量Al2O3添加而明显增加,建立了其稳态真应力-真应变双曲正弦本构方程。     

搅拌摩擦加工技术制备Ti颗粒增强AZ31镁基复合材料

利用搅拌摩擦加工技术制备Ti颗粒含量为20%(体积分数,下同)与40%的Mg-AZ31基复合材料.结果表明:碎化后的Ti颗粒平均尺寸约为200 nm,经4次搅拌摩擦加工处理后基体组纵发生明显的细化,晶粒尺寸为3～5 μm.添加20%Ti颗粒的复合层中碎化的Ti颗粒在Mg基体中呈不均匀分布,复合层具有较低的强度和伸长率;当Ti颗粒添加量为40%时,复合层中碎化Ti颗粒在Mg基体中均匀分布,复合层强度有明显提高,伸长率较基体无明显降低.利用混合定律计算复合层的显微硬度,其结果与试验值相吻合.     

纳米Al_2O_3增强颗粒对热锻AZ31B镁合金单轴及高周疲劳性能的影响（英文）

研究热锻工艺对AZ31B合金和AZ31B/1.5vol.%Al_2O_3纳米复合材料在静态和循环加载下的显微组织和力学性能的影响。首先将铸态合金和复合材料在450°C下进行均匀化热处理,然后在450°C下进行开式模锻。结果表明,增强颗粒的存在有利于晶粒细化和改善动态再结晶。锻造工艺能更有效地消除铸态合金工件中的孔隙。与铸态和锻态合金试样相比,锻态复合材料的显微硬度分别提高80%和16%。与锻态合金的相似区域相比,锻态复合材料的极限抗拉强度和最大拉伸应变分别提高45%和23%,极限压缩强度和最大压缩强度分别提高50%和37%。复合材料在低应变区的疲劳寿命提高,而在高应变区的疲劳寿命降低。与AZ31B试样不同,复合材料的拉伸、压缩和高周疲劳行为对施加应变的敏感性较低,这与试样在热锻前后的孔隙率有关。     

搅拌摩擦加工制备纳米RE/Al_2O_3增强铝基复合材料

铝基复合材料因其优异的物理性能及机械性能已得到广泛应用.文中通过在2219-O铝合金内部添加不同比例的RE/Al_2O_3纳米粉末,利用搅拌摩擦加工技术,制备铝基复合材料.并对搅拌区进行金相、拉伸、硬度、SEM,EDS和XRD等试验.结果表明,搅拌区金属在搅拌头强烈的搅拌摩擦作用下发生显著的塑性变形和连续动态再结晶,形成细小的等轴晶粒,并具有明显的洋葱环组织.复合材料的抗拉强度为母材的163%、屈服强度为母材的195%,同时硬度也明显增加.但是不同稀土比例对金属基复合材料的组织形貌和力学性能影响不大.大块复合材料制备过程粉末添加及隧道型缺陷的控制是关键.     

原位反应制备Al_2O_(3(p))/Al复合材料机理研究

研究借助半固态技术,在较低温度下向铝合金熔体中搅拌加入反应物SiO_2颗粒,并通过熔体原位反应制备了Al_2O_(3(p))/Al复合材料。在加入SiO_2颗粒的同时,加入了适量Mg块以促使在颗粒表面发生三元反应,可提高颗粒的润湿性。熔体温度升至880℃时,在超声共同作用下,SiO_2与Al反应生成Al_2O_3增强颗粒,基体组织得到改善。研究表明,该复合材料中的颗粒细小均匀。     

弥散强化Al_2O_3/Cu复合材料的外氧化制备工艺研究

采用外氧化法生成氧化剂Cu2O,在真空条件下进行内氧化烧结,制备Al2O3颗粒弥散强化的铜基复合材料,对其工艺和微观组织进行研究。研究表明:更高的热挤压加热温度和延长保温时间,有助于残余的氧化剂Cu2O转变成Cu;经热挤压变形后,0.48ω%Al2O3/Cu复合材料的导电率随变形量的增加可分为升高区和降低区两个区,而洛氏硬度随变形量的增加而增加,当变形量达到40%后,硬度增加趋于平缓。     

亚微米Al_2O_3新产品在中国铝业郑州有色金属研究院有限公司下线

<正>中国铝业郑州有色金属研究院有限公司开发的亚微米Al2O3新产品已于2018年3月投入商业化生产,这种新产品不但原晶精细,而且α相转化率高,大于95%,Na2O含量低,小于0.08%,因而是制造高密度耐磨陶瓷、精细抛光基板和电子器件基板的优秀材料,市场潜力大,市场广阔。这种新型亚微米Al2O3的商品牌号为ARC-001P。目前价格约2.6 万元/t,2018年的产量超过500 t,实现利润400 万元。