界面对纤维增强铝硅合金复合材料耐磨性的影响

利用挤压铸造制备了氧化铝纤维增强铝硅合金复合材料，研究了这种材料的界面对其耐磨性的影响。结果表明，在复合材料中，纤维与基体结合良好，并对铝硅合金具有增强作用；复合材料的界面可阻滞裂纹扩展，基体中的合金元素有利于形成良好的界面，改善复合材料的耐磨性。     

玄武岩纤维增强铝基复合钻杆材料的制备研究

针对铝合金钻杆耐磨性和耐腐蚀性差导致其难以在深部钻井中应用的技术难题,本文以7075铝合金粉作为基体,玄武岩短纤维作为增强体,利用真空热压烧结技术制备了玄武岩纤维增强型铝基复合材料,并对其微观组织结构、密度和显微硬度等性能进行了研究。结果表明,玄武岩纤维在铝基体中分散均匀,界面处发生了化学渗透,SiO_2和Al之间发生置换反应,从而获得了良好的界面结合强度,复合材料的密实度较高,玄武岩纤维的加入显著提高了复合材料的显微硬度。     

纤维增强铝合金复合材料界面偏析研究

利用挤压铸造制备了纤维增强铝合金复合材料 ,研究了复合材料的界面偏析。研究结果表明 ,在复合材料的凝固末期 ,由于选择结晶 ,剩余液相中的溶质变化导致基体合金类型的改变 ,最终产生界面偏析。偏析对材料的组织结构和性能的影响可能是双重的。     

锌铝铸造合金耐磨性的研究

进行了锌铝合金和锡青铜在连续和不连续润滑条件下的耐磨性对比试验，结果表明锌铝合金的耐磨性均比锡青铜优越。并结合锌铝合金的成份和组织结构特点，分析了具有良好耐磨性的主要原因。     

纤维增强型泥浆泵活塞开裂行为的细观尺度分析

针对泥浆泵活塞的复合材料特征,考虑纤维增强体与橡胶基体之间粘结界面对宏观力学的影响,采用ABAQUS-Python二次开发的方法,生成了包含随机分布的纤维增强体的泥浆泵活塞模型;基于内聚力模型,建立了包含纤维增强体、异相材料界面相、橡胶基体和同相材料界面相的复合材料细观力学模型;以受轴向拉伸的泥浆泵活塞截面为研究对象,采用内聚力模型对界面的力学行为进行描述,通过试验对比,明确了界面性质对轴向拉伸性能的影响。结果表明,纤维对基体的增强效果随界面强度的提高而增强;增强体体积分数越大,应力集中程度更高,界面开始发生脱粘的应变越小,越容易发生开裂。     

铝基复合材料凝固过程的研究进展

综述铝基复合材料凝固过程的研究成果和存在的问题。介绍铝基复合材料的凝固时增强体与基体合金之间的相互作用模型，基体合金的凝固过程以及对流对组织的影响。凝固时，材料的热物理性能、液态合金的粘度与及界面自由能的变化影响了颗粒增强体的行为。同时，增强体和液态合金对流改变了材料的连续性和微观结构。     

金属基复合材料的界面脱离极限应力

金属基复合材料在外载作用下会使界面脱开成为裂纹源并开始扩展,应用细观力学方法研究了弧形界面裂纹扩展的应变能释放率,当弧形界面裂纹的所需应变能释放率等于相应基体临界能量释放率时,复合材料将会断裂。在基体和增强颗粒完全脱粘的情况下,根据基体的断裂条件,计算出复合材料的极限应力。     

ZTAp/Fe45复合材料冲击磨损机理研究

煤炭洗选破碎机破碎齿的磨损降低了设备使用寿命,增加了维修成本,利用粉末冶金法制备了氧化锆增韧氧化铝颗粒(ZTAp)增强铁基复合材料(ZTAp/Fe45复合材料),并使用热处理及界面改性的方法对ZTAp/Fe45复合材料进行强化。系统研究了ZTAp/Fe45复合材料冲击磨料磨损性能,并揭示了其磨损机理。结果表明:ZTAp/Fe45复合材料经界面改性和热处理强化后耐冲击磨性能提高了89.8%;基体硬度提高改善了基体的抗切削和抗变形能力;界面改善增加了ZTAp对金属基体的保护作用和金属基体对ZTAp的支撑作用,减少了ZTAp的脱落。     

超声搅拌法制备SiCp/A356复合材料耐磨性的研究

采用超声搅拌铸造法制备了SiC/A356复合材料,研究了颗粒含量、不同载荷、不同转速对材料耐磨性的影响。实验结果表明,SiC/A356复合材料耐磨性显著优于基体,8vol%SiC/A356复合材料的耐磨性最好是基体材料的2倍;SiC/A356和基体两种材料的磨损率均随着载荷和转速的增加而增大,其中基体的磨损率变化较为明显,但两种材料转速的磨损率曲线斜率远小于载荷对其的影响;在稳定摩擦磨损阶段,复合材料的摩擦系数大于基体合金材料。     

铸造Al_2O_3/Al-Si合金复合材料的组织与断口形貌分析

研究了挤压铸造Al2 O3/Al Si合金复合材料的凝固组织和断口形貌。结果表明 ,在复合材料中纤维分布均匀 ,Al2 O3 纤维可作为硅相非自发形核的衬底 ;Al2 O3 纤维与铝合金基体之间的界面对材料性能影响很大。改善制备工艺应从控制界面反应和细化组织入手     

微/纳米双尺度混杂颗粒增强铝基复合材料的制备工艺

采用粉末真空热压烧结机,将微米尺度的SiC颗粒、Al-Si合金基体粉末与反应剂CuO粉末混合后加热到一定温度,使CuO与Al发生原位反应,生成纳米尺度的Al2O3颗粒,然后冷却、热压,制得(微米SiC+纳米Al2O3)/Al-Si双尺度混杂颗粒增强铝基复合材料,并对复合材料进行热处理强化。研究了不同的原位反应加热温度、热压温度、热压压力对复合材料组织、硬度及磨损性能的影响。结果表明,采用微米SiC及纳米Al2O3混杂颗粒强化、热压强化、热处理强化等强化后制备的铝基复合材料具有较高的硬度及耐磨性。原位反应加热温度为620℃、热压温度510℃、热压压力3MPa时,复合材料试样组织细小致密,硬度及耐磨性最好,复合材料的磨损机制主要为磨粒磨损。     

不同热处理下SiCp/Al复合材料摩擦磨损性能及机理研究

颗粒增强铝基复合材料因其轻质性和耐磨性,是发展轻量化制动部件的优良备选材料。本研究采用由压力浸渗法制备的SiCp/2024Al复合材料,与GCr15钢球进行了干滑动摩擦磨损实验,探究其在T4和T6热处理以及不同载荷和滑动速度下的磨损机理和摩擦学性能;为进一步探明SiC颗粒加入对磨损机理的影响,与2024铝合金进行了相同的对比实验。结果表明：高硬度SiC颗粒的加入明显提高了材料的耐磨性,T6热处理工艺相较于T4工艺可降低复合材料的摩擦系数和磨损率,SiCp/2024Al复合材料相较于2024铝合金具有更高且稳定的平均摩擦系数,而磨损率和磨损量降低;复合材料的磨损机制主要为剥层磨损,2024铝合金的磨损机制为磨粒磨损,SiC颗粒的加入引起了磨损机理的转变;磨损过程中亚表层颗粒在低速低载情况下较为完整,起保护减磨作用,而在高速高载情况下更易破碎形成微观缺陷,加快亚表层微裂纹的扩展。     

不同热处理下2024铝合金摩擦磨损行为和机理研究

采用单因素法,通过GCr15钢球与2024铝合金进行干滑动摩擦磨损实验,研究载荷和滑动速度变化对2024铝合金的摩擦磨损性能的影响,并通过磨损率、摩擦系数以及表面磨损形貌对T4和T6态2024铝合金的磨损机理进行对比分析。实验结果表明载荷和滑动速度对平均摩擦系数影响不明显,在低载荷低滑动速度下摩擦系数存在较大波动,随载荷和滑动速度提高,摩擦系数逐渐趋于平稳,T6态铝合金平均摩擦系数低于T4态;磨损量随载荷和滑动速度增加呈现非线性增加关系,磨损率随载荷和滑动速度增加而降低,磨损速度降低,T6态铝合金的磨损量和磨损率均低于T4态;在低载荷低滑动速度下主要发生黏着磨损,随载荷和滑动速度提高,磨粒磨损和疲劳剥层磨损成为主要磨损形式。整体而言T6态2024铝合金耐磨性能优于T4态。     

氧化铝/锌合金界面反应及其对复合材料凝固组织的影响

利用挤压铸造制备了氧化铝／锌合金复合材料,研究了氧化铝／锌合金界面反应及其对复合材料凝固组织的影响．结果表明,复合材料的基体组织细小,合金元素通过适当的化学反应可改善纤维与基体的结合;在复合材料凝固过程中,氧化铝纤维可作为锌合金中共晶体非自发形核的衬底,纤维／基体界面上的硅在共晶体的共生生长过程中起了领先相作用,导致复合材料的共晶转变是由铝硅共晶转变和锌铝共晶转变组成．     

TiB2颗粒增强铝合金复合材料研究

本文用熔铸法制地ＴｉＢ２颗粒增强铝合金复合材料。     

碳纤维增强铜基自润滑复合材料的摩擦磨损性能研究

采用无压熔渗工艺制备了碳纤维增强铜基自润滑复合材料。采用偏光显微镜和扫描电镜观察了材料的组织形貌,研究了热解碳含量对材料物理性能的影响,并探讨了往复运动模式下材料的摩擦磨损性能及磨损机制。研究结果表明:含钛锡青铜熔融合金液体可充分渗入碳纤维多孔预制体中,复合材料成分均匀;随热解碳体积含量增加,复合材料密度、硬度及摩擦系数减小,磨损率升高;材料表面摩擦膜的形成和脱落是造成复合材料磨损加剧的原因;碳纤维增强铜基自润滑复合材料在往复运动模式下的摩擦磨损机制主要为磨粒磨损并伴随氧化磨损。