浸渗法制备颗粒增强铝基复合材料研究

采用廉价ＳｉＯ２ 原料,利用浸渗方法获得了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ复合材料。研究表明：熔融铝合金可在空气中自动浸入ＳｉＯ２,无需真空或外加压力;自浸渗过程与铝合金成分无关;ＳｉＯ２ 坯体中助渗剂不是浸渗的控制条件。实验还分析讨论了浸渗温度,浸渗时间和ＳｉＯ２ 颗粒大小等因素对浸渗过程的影响     

三维碳化硅结构增强铝基复合材料的制备

采用有机泡沫体浸渍工艺制备了具有三维骨架结构且气孔相互连通的碳化硅多孔陶瓷预制体,使用无压浸渗工艺制备了三维碳化硅结构增强的金属铝基复合材料,同时探讨了无压浸渗过程的反应机理及动力学过程,用XRD、SEM、光学显维镜研究了预制体和复合材料的金相组成及显维组织结构。结果表明,在金属熔体中引入合金元素Si和Mg等元素能破坏氧化铝膜,缩短无压浸渗过程的孕育期。浸渗温度越高,浸渗速度就越快。     

无压自渗制备金属基复合材料的工艺研究

被密封在陶瓷集合体内部间隙的气体与含镁铝合金反应产生负压 ,合金液在负压的抽吸作用下自发渗入陶瓷集合体内部制得金属基复合材料 (MMC)。增加合金液中镁的浓度可以提高渗入速度。刚玉坩埚气密性好 ,空隙度低 ,能够有效隔绝陶瓷集合体间隙气体与外界大气的联系 ,可用作制备自渗入MMC的容器 ;石墨坩埚多孔透气 ,不适合用作制备自渗入MMC的容器。利用无压自渗制备工艺可制得强度、刚度等性能优于基体合金的MMC。     

无压浸渗制备Si3N4/Al复合材料的工艺与抗弹性能研究

利用铝镁合金无压渗入氮化硅多孔预制体的方法制得致密的富含有氮化铝相的陶瓷金属基复合材料,并分别就 热处理温度和浸渗温度对复合材料的显微组织、相组成和显微硬度的影响进行了观察和测定。试验发现浸渗温度越高或 热处理温度越高,则复合材料中AlN相含量越高;弹击试验显示该复合材料的局部效益系数比LC52提高一倍以上。     

Si3N4/Al-Mg复合材料的无压浸渗制备技术

用β-Si3N4纳米颗粒浆料浸渍多孔聚合物材料,通过加热烧蚀掉聚合物,制备出三维空间连续网络结构预制块体,再通过无压浸渗将已熔炼好的铝液浸渗到预制体中,成功制备出陶瓷与金属相互贯穿的Si3N4/Al金属基复合材料。利用座滴定法测试了Al在Si3N4基片上的润湿角,分析了润湿角与浸渗温度的关系。适量镁元素的存在,在Si3N4/Al界面发生微化学放热反应,降低了表面张力,使润湿角大大减小,从而促进了自发浸渗的进行。     

铁铜压坯在铝液中的浸渗研究

采用正交试验的方法进行铁铜压坯在铝液中浸渗试验。比较铁铜压坯在铝液中浸渗前后的密度增长率、硬度变化率和显微组织变化,分析温度、压力及时间对浸渗的影响,研究铁铜压坯在铝液中的浸渗行为。结果表明:浸渗后密度与硬度均增加;随着浸渗时间和温度的增加,微观组织逐渐均匀;在试样致密化过程中,硬度主要受密度变化影响,界面和金属间化合物弥散强化起次要作用。     

基于FSP制备GNSs/6061铝基复合材料

采用搅拌摩擦加工方法(FSP),分别将多层石墨烯(GNSs)和无电镀铜Si C颗粒/石墨烯添加进6061-T651铝合金,制备出两种铝基复合材料。通过光学显微镜、纳米压痕仪对比分析母材和两种铝基复合材料的硬度和弹性模量,利用扫描电镜(SEM)和能量色散谱(EDS)研究增强相与母材的融合情况。研究表明:多层石墨烯增强材料的硬度达到母材的121.3%,但存在增强相分布不均匀现象;无电镀铜石墨烯增强材料对母材的增强效果较明显,硬度达母材的136.1%;无电镀铜石墨烯颗粒搅拌进入铝母材后,铜镀层扩散到Si C颗粒周围,使增强相与母材牢固联接。     

一种新型氮化铝基复合材料的弹击损伤特征研究

无压反应浸渗制备的Si3N4/AIN-Al复合材料是一种新型的氮化铝基复合材料,本文采用压缩空气炮发射钨合金球垂直侵彻复合材料／铝复合靶,对侵彻后的复合材料的宏、微观损伤形貌进行了观察,并对复合材料的失效机制进行了分析。结果表明：弹击损伤后复合材料断口中存在压缩摩擦损伤、高速剪切失效和动态拉伸断裂三种形貌;破碎区陶瓷碎块间的压缩摩擦过程,涉及复合材料内陶瓷骨架的破碎、骨架内的铝合金局部高速变形并摩擦发热的复杂作用,在抵抗钨球侵彻的过程中起到特有的耗能作用。     

液相浸渗用多孔预制体制备的研究现状

多孔预制体是用液相浸渗法制备金属基复合材料最重要的组成部分,通过调节多孔预制体的孔隙率和孔结构,可以获得不同性能和组织的金属基复合材料,即多孔预制体是保证复合材料可设计性的前提。综述了各种类型的液相浸渗用多孔预制体的制备工艺,对液相浸渗用多孔预制体制备的研究现状进行了全面的评述,分析了成形压力、烧结规范、粘结剂、造孔剂及后续处理等因素对液相浸渗用多孔预制体质量产生的影响。     

颗粒／铝基复合材料制备工艺的现状及发展

对颗粒增强铝基复合材料的制备工艺作了综述，指出了各种工艺的优缺点，并对其未来发展前景进行了预测     

铝基钎料在碳化硅颗粒增强铝基复合材料上的润湿性研究

采用多种铝基钎料进行了在SiC陶瓷、6 0 6 1铝合金及SiCp/6 0 6 1复合材料上的润湿性试验。研究了润湿性的影响因素 ,并分析了润湿机理和界面微观特征。试验结果为实现SiC颗粒增强铝基复合材料的钎焊连接提供了理论基础。     

常压烧结制备Al2O3/SiC纳米复合陶瓷及其显微结构的研究

以微米SiC颗粒和工业氧化铝为原料,采用机械混合法制备Al2O3/SiC复合粉末。将复合粉末煅烧、成型,在1 600℃,2h烧结可制备出Al2O3/SiC纳米复合陶瓷。通过XRD、DSC-TG、SEM和TEM等分析了煅烧和烧结过程中相组成的变化,烧成收缩和微观结构,结果表明:在氧化铝基体中添加80%(质量分数)平均粒径为5μm的SiC粒子,复合粉末经700℃煅烧后再成型,试样于1 600℃烧结,其相对体积质量可达93.8％。SiC粒子主要被包裹在Al2O3晶内形成“晶内型”纳米复合陶瓷。在烧结过程中由SiC氧化形成的SiO2包裹层与基质氧化铝反应形成的无定形莫来石前躯体可大大促进烧结;SiC埋料氧化形成的外壳可有效阻止烧结体内SiC的进一步氧化。     

SiC粒子与钢铸渗复合界面特征分析

采用V-EPC铸渗方法,以Q235钢为母材制备SiC粒子增强钢基表面复合材料。试验结果表明,SiC粒子的粒度对SiC/钢表面复合质量有很大的影响,虽然SiC粒子在高温钢液中存在分解现象,但通过调整SiC预制膏块组配和控制铸渗工艺参数,可以减缓或抑制SiC的分解并制备出表面平整的SiC颗粒增强钢基表面复合材料。通过金相显微镜、电子扫描电镜等对该复合材料中SiC粒子与钢基体界面结合的形态、粒子行为、界面结合机制进行分析,表明SiC粒子与钢基体的界面结合为冶金结合。     

SiCAl电子封装材料制备工艺研究进展

介绍SiCAl复合材料,综述了国内外SiCAl电子封装材料及构件所涉及的无压浸渗,粉末注射成型,共喷射沉积等多种制备工艺;并分析各种方法的优缺点,指出SiCAl制备方法的发展趋势。     

粉末冶金法制备Ti3SiC2增强铜镍基复合材料及磨损性研究

采用粉末冶金法制备不同Ti3SiC2含量的铜镍基复合材料,用X线衍射仪、维氏显微硬度计、ML-10摩擦磨损机、扫描电镜测试样品的物相、显微硬度、磨损性、表面形貌。结果表明:随Ti3SiC2含量的增加试样的晶格常数逐渐减小,样品的硬度逐渐增大;试样的耐磨性随Ti3SiC2含量的增加先增大后减小,Ti3SiC2的质量分数为8%的样品具有最好耐磨性;在润滑油下试样的磨损机制主要为磨粒磨损。     

熔渗法制备Ti_3SiC_2陶瓷中硅的熔渗时间研究

以Ti/TiC/Si粉末为原料,采用液态熔渗硅方法制备出高纯的Ti3SiC2材料,并且从理论上推导液态熔渗硅方法制备Ti3SiC2陶瓷材料时熔渗时间与预制骨架高度之间的关系式,并通过熔渗实验进一步验证该关系式的可靠性。研究表明,熔渗时间随熔渗高度与熔渗温度的改变而变化。在保证毛细管力的前提下,毛细管半径越大,熔渗速度越快,熔渗时间越短。     

纳米相增强铝基复合材料制备技术的研究进展

综述了纳米相增强铝基复合材料制备技术的国内外研究现状,对原位反应合成法、快速凝固工艺、大塑性变形法、高能球磨法、溅射法、溶胶-凝胶法6大类制备工艺方法的机理、特点、适用范围和现阶段开发程度,以及由这些制备工艺所开发出的新材料的优异的力学、物理、化学性能进行了分析,并综合评价了各种工艺方法的优缺点。在指出纳米相增强铝基复合材料制备技术应用现状的基础上,探讨了制备技术未来的发展趋势。