颗粒增强钛基复合材料在汽车工业上的应用

金属基复合材料可分颗粒增强及纤维增强两种类型．颗粒增强金属基复合材料（ＰＭＭＣｓ）有望在近期得到广泛应用,这是由于颗粒增强金属基复合材料的价格／性能之比,远远低于纤维增强金属基复合材料。１ＰＭＭＣｓ的发展状况 熔化金属混合工艺将是生产ＰＭＭＣｓ最经济的路线之一。用该方法生产的Ａｌ基、Ｍｇ基、Ｔｉ基复合材料铸锭,利用常规的加工工艺,即通过轧制、挤压、锻造等手段可以加工成各种复合制品。目前挪威的ＮｏｒｓｋＨｙｄｒｏ公司已具备通过熔化金属混合工艺达到 １５０ｔ／ａ金属基复合材料的生产能力。 Ａｌｃａｎ公…     

金属基复合材料新趋势

金属基复合材料新趋势１９５９年美国空军研究所开发成功在极细钨丝（１３μｍ）芯线上通过ＢＣｌ３与Ｈ２还原反应而形成硼覆层的纤维，它是一种强度较高而且很轻的连续硼纤维。１９６０年初首次用这种纤维与铝合金基体复合，从而开发成功金属基复合材料，简称Ｂ／Ａｌ。...     

多孔SiC陶瓷增强金属基复合材料的制备

采用纸质材料制成三维管状模型，经过纸质模型碳化、反应性渗硅处理获得多孔SiC陶瓷预制体，选择铸造性能好、成形缺陷小的铸铁作为金属基体，采用铸渗法制备了SiC陶瓷增强金属基复合材料，通过XRD，SEM等分析手段研究了多孔SiC陶瓷和复合材料的显微组织和界面结构。研究表明，纸质模型800℃温度碳化，反应性渗硅温度1600℃时制备的多孔SiC陶瓷预制体三维结构稳定，烧结后变形小，微观组织结合紧密；通过铸渗法制备的SiC陶瓷增强金属基复合材料界面结合良好，无明显缺陷。该方法中增强相结构可设计性好，铸渗法制备多孔陶瓷金属基复合材料质量高，为多孔陶瓷增强金属基复合材料的获得提供了试验新方法。     

熔体反应内生Al基复合材料的制备和凝固组织控制

采用一种新型的金属基复合材料制备工艺－熔体反应法,制备了二种内生颗粒增强Ａｌ基复合材料：一种为Ａｌ／ＴｉＡｌ３,另一种为分明采用混合盐体系和氧化物体系制备的Ａｌ－４．５Ｃｕ／ＴｉＢ２,Ａｌ／ＴｉＡｌ３复合材料中的ＴｉＡｌ３随熔体反应时间增加和反应温度的升高,由细小的颗粒长成粗大的短棒状组织。     

94104 金属基复合材料铸造技术

９４１０４金属基复合材料铸造技术（日）／Ａ，Ｊ．ｃｌｅｇｇ／铸物／ｖｍ，６３．ＮＯ。１２．１００２金属基复合材料．是以金属或其合金为母体，加入增强材料的复合材料。目前，重点研究并已实用化的母体材料主要是铝，此外还有据合金、铁合金、镁合金、镍基超合金、...     

多孔SiC陶瓷增强金属基复合材料的制备

采用纸质材料制成三维管状模型,经过纸质模型碳化、反应性渗硅处理获得多孔SiC陶瓷预制体,选择铸造性能好、成形缺陷小的铸铁作为金属基体,采用铸渗法制备了SiC陶瓷增强金属基复合材料,通过XRD,SEM等分析手段研究了多孔SiC陶瓷和复合材料的显微组织和界面结构.研究表明,纸质模型800C温度碳化,反应性渗硅温度1600℃时制备的多孔SiC陶瓷预制体三维结构稳定,烧结后变形小,微观组织结合紧密;通过铸渗法制备的SiC陶瓷增强金属基复合材料界面结合良好,无明显缺陷.该方法中增强相结构可设计性好,铸渗法制备多孔陶瓷金属基复合材料质量高,为多孔陶瓷增强金属基复合材料的获得提供了试验新方法.     

Al_2O_3／TiB_2和Al_2O_3／TiB_2／SiC_W陶瓷复合材料在

研究了热压烧结工艺制备的Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２和Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣＷ陶瓷复合材料在１３００℃的氧化行为用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＴＥＭ／ＥＤＳＡ分析了材料氧化后的相组成及显微结构．结果表明：两种材料在１３００℃空气中氧化３０ｈ内的氧化增重符合抛物线规律，ＳｉＣ晶须的加入可明显改善Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２材料的高温抗氧化性．     

加压浸渗工艺制备CF＼Al复合材料的研究

对加压浸渗工艺制备ＣＦ／Ａｌ复合材料进行了探讨，通过选择合适的工艺参数进行试验，获得了具有良好复合效果的ＣＦ／Ａｌ复合材料，在此基础上，进一步对ＣＦ／Ａｌ复合材料的显微组织，力学性能的断裂特征进行了研究。     

晶须增强Al－8．5Fe－1．3V－1．7Si复合材料及晶须增强效果的评价

采用粉末冶金法在较高的温度下制备了ＳｉＣ，Ｓｉ_３Ｎ_４和Ａｌ_（１８）Ｂ_４Ｏ_（３３）晶须增强Ａｌ－８．５Ｆｅ－１．３Ｖ－１．７Ｓｉ耐热铝合金复合材料，山于采用不含Ｍｇ的基体避免了Ａｌ_（１８）Ｂ_４Ｏ_（３３）晶须界面上出现界面反应和Ｓｉ_３Ｎ_４，ＳｉＣ晶须界面上出现的界面生成物，所以所有晶须界面都是清洁的．加入晶须可以明显提高材料的强度和模量，三种晶须的增强效果依次为ＳｉＣ，Ｓｉ_３Ｎ_４和Ａｌ_（１８）Ｂ_４Ｏ_（３３）．这类复合材料的强度随温度的升高呈线性下降，其使用温度可比ＳｉＣ_ｗ／２０２４Ａｌ复合材料提高５０－１００℃     

用Al-Zr和Al-V合金加压钎焊Si3N4陶瓷

用Ａｌ－４％Ｚｒ和Ａｌ－５％Ｖ合金真空加压纤焊Ｓｉ３Ｎ４陶瓷研究了压力对钎缝金属与接头强度的影响,结果表明,如果填充金属钎焊时处于固液双相区,适当加压既能减小钎缝宽度,又能改善钎缝组织,接头强度得到提高,但压力过大会影响陶瓷／钎缝金属界面结合降低接头强度。钎缝中含大量Ａ１３Ｚｒ或Ａｌ３Ｖ和Ａｌ６Ｖ的接头与用纯Ａｌ钎焊的接头相比,其高温性能得到明显改善。     

Al2O3/Al陶瓷基复合材料的组织与性能

研究了反应自生复合的Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ陶瓷基复合材料的组织与性能间的关系,结果表明,该复合材料的弯曲强度和断裂韧度受到组织中的铝合金含量和孔隙率的影响。当金属质量分数为２０％～３０％时,复合材料的弯曲强度和断裂韧度分别达到３８０～４２０ＭＰａ和８．５～９．５ＭＰａ·ｍ１２。组织中的孔隙对Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ复合材料的性能是非常有害的,特别是当复合材料中的金属质量分数小于１０％时,孔隙对复合材料的性能危害更大。     

高频熔炼制备Al2O3陶瓷颗粒增强耐热钢基复合材料

陶瓷／金属基复合材料由于结合了两者的性能优点,因而应用前景巨大。研究工作采用高频加热熔炼结合负压铸渗工艺,制备了适合于高温摩擦磨损工况下使用的Al2O3陶瓷／耐热钢基表层复合材料,分析了高频加热熔炼温度、加热时间的控制和吸铸时间对铸渗层深度的影响。结果表明,高频加热阳压为7．5kV的加热功率,加热时间为60s,金属液加热温度在1560℃左右,真空吸铸时间为4～5s的制备工艺可获得较好表层复合材料,复合材料界面结合良好,陶瓷颗粒分布比较均匀。     

原位TiB2／TixAly复合材料的相组成和微观结构研究

采用纯Ｔｉ，Ｂ，Ａｌ粉末通过真空热压反应烧结，成功地制备了原位ＴｉＢ_２增强的Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙ金属间化合物基复合材料。结果表明，原位生长的ＴｉＢ_２多为尺寸小于０．１μｍ的块状粒子，并在基体中呈现比较明显的偏聚，粒子与基体的界面结合是良好的。     

钛在自行车和轮椅领域的应用

采用化学沉积的方法，在微细的Ａｌ２Ｏ３粉末表面包覆一层金属钴膜，以热压制得的Ａｌ２Ｏ３／Ｃｏ新型陶瓷具有良好的综合力学性能，其强度和韧性均比纯Ａｌ２Ｏ３陶瓷有显著的提高，通过对其断裂行为的研究表明，金属钴在基体中以单质的形式存在，分布于晶界的金属钴膜抑制了晶粒的长大，有效地改善了Ａｌ２Ｏ３陶瓷的脆性及断裂性能。     

Al_2O_（3（p））／Al－4％Mg复含材料铸件中颗粒分布的计算机模拟

提出了以基体晶粒与增强颗粒的直径之比作为颗粒增强金属基复合材料中颗粒分布均匀性的定量描述方法，以此为依据，模拟了Ａｌ２Ｏ３（ｐ）／Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料铸件中的颗粒分布。结果表明，颗粒分布的均匀性随冷却速度、颗粒直径的增大而提高；试验结果与模拟结果吻合良好。     

Ti／TiAl金属间化合物为基的复合材料的性能与析出相研究

用三点弯曲法研究了金属间化合物γ－ＴｉＡｌ和用塑性Ｔｉ纤维韧化的Ｔｉ／ＴｉＡｌ复合材料的弯曲性能；利用Ｘ射线衍射仪，光学显微镜、扫描电镜研究了它们的相组成，并分析了Ｔｉ／ＴｉＡｌ复合材料弯曲性能和界面相之间的关系。结果表明：Ｔｉ／ＴｉＡｌ复合材料的弯曲强度提高了２２．５％，挠度提高不明显，有明显韧化的效果。复合材料中Ｔｉ３Ａｌ、Ｔｉ２Ａｌ等金属间化合物相析出，是它塑性没有明显优化的原因。     

Al2O3（p）／Al—4%Mg复合材料铸件中颗粒分布的计算机模拟

提出了以基体晶料与增强颗粒的直径之比作为颗粒增强金属基复合材料中颗粒分布均匀性的定量描述方法，以此为依据，模拟了Ａｌ２Ｏ３（ｐ）／Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料铸件中的颗粒分布。结果表明，颗粒分布的均匀性随冷却速度，颗粒直径的增大面提高；试验结果与模拟结果吻合良好。     

金属分散的陶瓷基纳米复合材料

利用还原烧结法成功地制得Ａｌ２Ｏ３／金属复合材料。采用微细α－Ａｌ２Ｏ３（平均粒径０．２μｍ）与Ｗ金属粉（粒径０．６μｍ）混合物经烧结制取Ａｌ２Ｏ３／Ｗ复合材料时,为了获得分散的微细金属可采用ＷＯ３（平均粒径７０μｍ）相当于α－Ａｌ２Ｏ３粉末体积的２．５％至１０％,经球磨机混合后装入石墨模中,于１１７３～１３７３Ｋ进行３．６ｋｓ氢还原,再于１６７３Ｋ和３０ＭＰａ下热压烧结。还可以采用ＮｉＯ平均粒径６０μｍ）作为Ｎ原料,通过还原烧结制得Ａｌ２Ｏ３／Ｎｉ系复合材料。采用ＷＯ３作Ｗ原料通过还原烧结法制…     

Ni—Al三维网络（骨架）增强Al合金复合材料的磨损行为

提出了三维网络（骨架）增强金属基复合材料的新构思，设计和制备了一种新型的Ｎｉ－Ａｌ金属间化合物三维网络（骨架）增强Ａｌ合金复合材料，研究了其在干滑动摩擦条件下的磨损行为。结果表明，复合材料的抗磨损性能明显 地基体铝合金。共磨损行为主要为粘着磨损。     

Ti形态对原位生长陶瓷粒子增强Al复合材料微观结构的影响

采用Ｔｉ－Ａｌ－Ｂ和ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ两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粒子复合增强Ａｌ（Ａｌ２Ｏ３．ＴｉＢ２／Ａｌ）两种复合材料，研究表明，对于Ｔｉ－Ａｌ－Ｂ体系，除ＴｉＢ２外还有一定量的尺寸可达几十微米的Ａｌ３Ｔｉ生成，原位形成的ＴｉＢ２大部分为０．１－５０μｍ的块状粒子，此外还有少量长宽比大于４的棒状ＴｉＢ２．对于ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ体系，基本上没有Ａｌ３Ｔｉ生成，原位形成的Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＢ２为００５－２０μｍ的近似等轴状的粒子．对两种复合材料差异的微观结构给出了解释．