碳纤维增强铝基复合材料的制备及力学性能研究

碳纤维增强铝基复合材料(Cf/Al)具有很多优良特性,作为结构材料和功能材料在航空航天等领域有着广泛的应用前景。本试验采用挤压铸造法制备了连续碳纤维增强铝基复合材料,分析了复合材料的微观形貌、界面特征及力学性能。基体材料为Al-Cu合金,增强纤维为T-300连续碳纤维。通过合理的控制工艺参数,挤压铸造后铝合金均匀、致密地填充在增强纤维之间,纤维和基体的结合界面良好,纤维表面镀镍及未镀镍的Cf/Al复合材料界面均未发现Al4C3脆性相。纤维体积分数为50%的铝基复合材料抗拉强度和弹性模量分别为512 N/mm2和163 GPa,显著高于金属基体的。     

我国非连续增强铝基复合材料的研究及应用现状

非连续增强铝基复合材料具有优异的综合性能,在航空航天、汽车、核电等领域具有广泛的应用前景。对我国近年来非连续增强铝基复合材料的基础研究、工程化制备与应用现状进行总结,分析了我国非连续增强铝基复合材料产业在产业链分工、品种规格、应用设计经验、性能数据积累、标准化体系建设方面存在的问题,并在此基础上提出了相应的发展建议。     

碳纤维增强铝基复合材料的制备与连接技术

碳纤维增强铝基复合材料因其具有强度高、韧性好、耐磨损、耐疲劳以及热膨胀系数低等优点,加之便于使用现有的设备及生产工艺使其成形,因此,引起国内外研究者的高度关注。未来,将在航空航天、汽车制造、自动化设备等关键领域发挥巨大作用。本文主要介绍了国内外有关碳纤维增强铝基复合材料的制备与连接技术,重点包括碳纤维的表面处理、碳纤维增强铝基复合材料成形方法、参数选择、焊接方法等。简述了复合材料连接技术的发展,分析了碳纤维增强铝基复合材料制备与连接过程中存在的问题。指出:碳纤维在铝合金中均匀分布、结构完整性、铝合金界面良好结合、降低孔隙率以及碳纤维增强铝基复合材料的连接技术等是今后研究重点。     

石墨烯增强铝基复合材料研究现状及其界面问题热力学分析

由于石墨烯具有独特的二维结构和优异的力学、热学、电学性能,近年来受到广泛的关注。因此,石墨烯被作为增强体应用于铝基复合材料。综述了近几年石墨烯/铝基复合材料的主要研究方向和进展、制备方法与工艺、石墨烯增强机理等;讨论了石墨烯/铝基复合材料制备过程中的界面反应、Al_3Mg_2和Si C与脆性相Al_4C_3反应生成的竞争机制、石墨烯在铝基体中分散等问题;展望了石墨烯增强铝基复合材料的发展方向,为新型石墨烯/铝基复合材料的研究和应用提供参考。     

颗粒增强铸造铝合金的研究现状

颗粒增强铸造铝基复合材料性能优异,同时原材料资源丰富,相对成本较低,有着极大的发展潜力和应用前景.以高强度铸造铝合金为基体,从材料的选取、制备技术等方面对铝基复合材料的研究状况进行了综合评述,分析了影响材料性能的因素和改善方法,并对目前的应用情况及今后的工作重点做了概述.     

Mg-Li基复合材料的研究进展（英文）

Mg-Li基复合材料由于具有高比强度和比刚度、良好的阻尼特性和耐磨性、以及较小的热膨胀系数,成为航空航天和军事领域的理想结构材料之一。介绍了粉末冶金、压力浸渗、搅拌铸造、薄膜冶金以及原位生成等Mg-Li基复合材料常用的制备方法,并对其优缺点进行比较。总结了Mg-Li基复合材料常用的基体合金和增强体,以及典型Mg-Li基复合材料的组织与性能。概述了Mg-Li基体复合材料中基体和增强体的界面化学。最后,针对目前存在的问题以及可能的解决途径进行了探讨。     

熔铸法制备纳米碳增强铝基复合材料研究进展

纳米碳增强体具备优异的力学、热学、电学等性能,是金属基复合材料中理想的增强体之一。将纳米碳增强体与铝基体复合,可以获得具有优异力学性能及导热导电性能良好的复合材料,在新一代飞行器零部件材料展现出巨大潜力。目前急需低成本大规模化制备方法的推广应用,熔铸法是其大规模制备的首选。基于此,本文综述了近年来国内外采用熔铸法制备纳米碳增强铝基复合材料的研究进展,通过纳米碳增强体加入铝熔体方式的不同进行分类,详细介绍了搅拌铸造法、压力铸造法、半固态铸造法、压力浸渗法等纳米碳增强铝基复合材料中主要的铸造方法。分析总结了不同铸造方法的特点及铸件的力学性能,最后指出熔铸法制备纳米碳增强铝基复合材料过程中存在的关键科学问题,并且展望了未来的发展方向。     

铝合金及铝基复合材料导电性能的研究进展

有效提高铝合金及铝基复合材料的导电性能与力学性能是将它们应用于电工、电子领域的关键。在分析铝合金导电性能影响因素的基础上,评述了稀土处理、硼化处理及加工工艺优化等传统改善铝合金导电性能的研究现状。基于碳纳米管及石墨烯优异的性能,介绍了二者增强的铝基复合材料在导电性能与力学性能方面的研究进展及其存在的问题,归纳了提高铝基复合材料导电性能的途径。     

双连通结构铝基复合材料及其应用

双连通结构铝基复合材料由于其特殊的网络交织结构,使它具有传统的单一材料或颗粒增强金属基复合材料所无法比拟的优异性能,在航空航天、汽车工业、电子工业、体育设施以及国防建设等领域具有非常广泛的应用前景,近年来受到世界各国普遍重视。本文总结了这种新型双连通结构铝基复合材料的性能特点、主要的制备工艺以及应用,并指出了所存在的主要问题和今后的发展趋势,为开展相关的研究提供一定的基础。     

石墨烯增强铝合金复合材料的研究进展

传统的颗粒增强型铝基复合材料多局限于机械性能的提高,而在导热性能方面改善有限。石墨烯的应用,为进一步提高包括铝合金在内的传统材料的导热性、强度等性能,为实现高性能化、轻质化提供了新的解决途径。文章就目前石墨烯增强铝基复合材料的制备方法、力学性能以及导热性能等进行了简要的论述,并对石墨烯增强铝基复合材料的未来发展趋势及工业化应用前景作了展望。     

铝基复合材料的制备及应用进展

阐述了铝基复合材料设计、制备方法及应用进展。简述了目前铝基复合材料的主要制备方法及其存在的优缺点,重点介绍了铝基复合材料在设计过程中基体及增强体的选择依据及铝基复合材料的应用状况。最后对铝基复合材料的发展前景及研发趋势进行了展望。     

微波烧结温度对TiC/6061铝基复合材料的影响

通过微波烧结法制备了6061铝合金和20TiC/6061铝基复合材料,研究了烧结温度对材料组织和性能的影响。结果表明,通过微波烧结法制备的6061铝合金,随着烧结温度升高,冶金结合程度提高,组织和性能也更好。在试验烧结温度范围内,致密度最终基本稳定在96%左右;当烧结温度为560℃时,TiC/6061铝基复合材料,增强相尺寸细小且分布较均匀,基体致密、结合良好。XRD物相分析显示,6061铝合金中只有Al相存在,复合材料中只有基体相Al和增强相TiC,未生成其他相。     

多维度碳纳米相增强铝基复合材料研究进展

以铝基复合材料为代表的金属基复合材料,具有高的比强度、比模量及优异的导热、导电性能,在航空航天、汽车制造、机械电子及其它民用领域具有广泛的应用前景。近年来,碳纳米相作为复合材料的增强体凭借其优异的力学性能和物理性能以及自身结构特点,引起人们极大关注而成为铝基复合材料研究领域的新热点。本文从不同维度结构的碳纳米相(零维碳纳米洋葱、一维碳纳米管、二维石墨烯等)为增强相的角度,概述了这些碳纳米相增强铝基复合材料的制备方法及其在力学性能方面的研究进展,阐述了从单一相增强到多元多维度混杂增强的铝基复合材料在力学性能方面的优势,旨在阐明通过碳纳米相的结构设计和空间构筑实现高强韧性铝基复合材料的设计思路,并展望了高强韧轻金属基复合材料未来的研究趋势。     

Mg_2B_2O_(5W)增强铝基复合材料的研究进展

铝基复合材料因其比强度和比刚度高、耐磨性好、热膨胀系数低、质量轻等优点,已被广泛应用于航空航天、军事、汽车、体育和电子产品等领域。本文讨论了一种廉价硼酸镁晶须增强铝基复合材料的研究概况并提出其在今后的研究方向。近年来,科研人员主要从制备工艺、晶须表面改性以及热处理等方面对提高硼酸镁晶须增强铝基复合材料的综合性能进行了研究并取得了一定成果,硼酸镁晶须增强铝基复合材料未来会有广阔的应用前景。     

空间有序石墨/铝基自润滑复合材料的制备北大核心CSCD

利用选择性激光烧结技术制备了空间有序的石墨骨架,并对石墨骨架进行二次固化、浸渍强化、镀铜等处理,进而将镀铜石墨骨架和铝合金进行铸造复合,制备了空间有序石墨/铝基自润滑复合材料,并对复合材料及铝合金基体的摩擦系数进行研究。结果表明:载荷为100~200 N时,随着载荷的增加,石墨/铝基自润滑复合材料稳定摩擦阶段的摩擦系数增大,当载荷为100 N,石墨含量10%时,复合材料的稳定摩擦阶段的摩擦系数低至0.30左右,铝合金基体的稳定摩擦阶段的摩擦系数为0.65左右。     

汽车铝基复合材料的制备与性能

铝基复合材料具有优异的性能.介绍了铝基复合材料的发展过程、种类及其性能.综述了颗粒、晶须增强材料的制备方法.列举了常用颗粒增强体及晶须增强体的部分特性,指出了铝基复合材料应用潜力及妨碍铝基复合材料广泛应用的主要障碍.     

粉末冶金铝合金基复合材料将得到应用

最近国外报刊大量地报道了铝基金属复合材料的生产情况和潜在用途.这些铝基复合材料主要通过两种方法制成:(1)以SiC晶须为增强剂,以快速凝固铝合金粉末为基体,制成复合材料;(2)以液态金属为基体,以纤维为增强剂,制成复合材料.在美国,凯撒铝和化学公司在这一领域处于领先地位.该公司经过广泛的市场调查之后,把发展金属基复合材料的目标指向生产一些铝合金基复合材料的锻件和挤压件.这些铝合金包括常规的2000系和6000系合金;Al-Li合金,例如2090     

颗粒增强铝基复合材料制备方法及其表面处理技术

颗粒增强铝基复合材料是当前研究比较多、比较成熟、应用较广泛的金属基复合材料。简要介绍了颗粒增强铝基复合材料的各种制备方法及应用现状，综述了该类复合材料表面处理技术的研究进展，确定了颗粒增强铝基复合材料化学镀镍工艺，测定了镀层的结合力和耐蚀性，结果表明所得镀层与基体结合良好，并且可以提高复合材料的耐蚀性。     

空间有序石墨/铝基自润滑复合材料的制备

利用选择性激光烧结技术制备了空间有序的石墨骨架,并对石墨骨架进行二次固化、浸渍强化、镀铜等处理,进而将镀铜石墨骨架和铝合金进行铸造复合,制备了空间有序石墨/铝基自润滑复合材料,并对复合材料及铝合金基体的摩擦系数进行研究。结果表明:载荷为100~200 N时,随着载荷的增加,石墨/铝基自润滑复合材料稳定摩擦阶段的摩擦系数增大,当载荷为100 N,石墨含量10%时,复合材料的稳定摩擦阶段的摩擦系数低至0.30左右,铝合金基体的稳定摩擦阶段的摩擦系数为0.65左右。     

碳纤维表面沉积铜工艺及其参数影响机理研究

碳纤维增强铝基复合材料因具备碳纤维与铝的优良性能,高比强度、比模量,良好的热稳定性及性能与功能的可设计性等特点,在光机结构、航空航天结构件等方面具有广阔的应用前景。为了改善碳纤维与铝基体的界面润湿性能和抑制基体与纤维的界面反应,需要在碳纤维表面沉积铜界面层。本文通过对传统电镀装置的改进,采用了超声振荡分散的电镀装置在碳纤维表面沉积了铜界面层,通过对电镀前碳纤维的预处理、电镀液成分的优选调配,解决了碳纤维铜界面层沉积过程中因纤维束丝难以分散而出现的“夹心”问题(束丝内部纤维难以沉积或不能均匀沉积);在此基础上,详细研究了电镀液添加剂、电镀液PH值、电镀时间等工艺参数对铜界面层的微观结构、铜界面层质量及影响机制,为制备碳纤维增强铝基复合材料提供了一定的技术支持。