SiCp/Al复合材料抗弯性能研究

利用空气气氛下的无压渗透法制备了高体积分数的SiCp/Al复合材料,研究了颗粒粒径、基体合金成分、预处理工艺对复合材料抗弯性能的影响,并采用SEM观测了复合材料抗弯断口形貌.结果表明,SiCp/Al复合材料的抗弯强度随着SiC颗粒粒径减小而增大;基体材料的强度越高,复合材料的抗弯强度越高;复合材料整体上表现出脆性断裂的特征.     

反应烧结法制备 SiC(w)/SiC 光学结构件复合材料

本文研究目的是制备一种与RB-SiC反射镜镜坯材料力学、热学性能匹配的高断裂韧性的镜框等光学构件材料(SiC(w)/SiC)。利用反应烧结法制备了SiC晶须增强SiC陶瓷复合材料(SiC(w)/SiCCMC)。测试了SiC(w)/SiC复合材料的主要力学性能和热学性能。结果表明,采用反应烧结法制备的SiC(w)/SiC复合材料具有良好的综合性能,其弯曲强度为243MPa;裂韧性值(KIC)从4.49MPa.m1/2提高到6.43MPa.m1/2,提高了43.2%;其热导率(125.3W/m·K)与RB-SiC陶瓷(119.3W/m·K)的热导率接近。初步探讨认为,SiC晶须的拔出、桥连现像和新生纳米SiC颗粒的存在是SiC(w)/SiC复合材料的主要增韧机理。     

(AIBO)w/Al复合材料制备工艺研究

为减少传统挤压铸造工艺制备金属基复合材料步骤,降低成本,用湿法制备了硼酸铝晶须预制件,并用液-固挤压法制备晶须含量为20%(体积分数)的硼酸铝晶须增强铝基复合材料((AlBO)w/Al).通过正交实验法对预制件及复合材料的制备工艺参数进行设计及筛选,并采用光学显微镜、扫描电镜等对制备的(AIBO)w/Al微观组织进行观察分析.得到预制件及复合材料制备的最佳工艺参数,发现硼酸铝晶须在基体铝合金中的分布较为均匀,与挤压铸造法相比,该方法可减少工序,降低成本.     

SiCp/Al基复合材料的耐蚀性研究

用电化学方法和腐蚀失重法研究了2024Al和SiCp/2024Al基复合材料在3．5％NaCl水溶液中的耐蚀性,用电化学交流阻抗技术对它们的硫酸阳极氧化膜的耐蚀性进行了研究。结果表明,SiCp/2024Al复合材料在3．5％NaCl水溶液中比相应的基体金属有较大的腐蚀敏感性。SiCp/2024Al的阳极氧化膜耐NaCl溶液腐蚀能力不如2024Al合金的阳极氧化膜,是氧化膜中SiC颗粒的存在破坏了氧化膜的完整性和均匀性。     

SiCp/Al电子封装复合材料的现状和发展

随着微电子技术的高速发展，SiCp/Al作为新型的电子封装材料受到了广泛的重视。根据近年来报导的有关资料，对SiCp/Al电子封装复合材料的性能、制备工艺及应用发展进行了综述，并指出了未来的研究方向。     

SiCp/Al复合材料超塑性变形的断口特征

对SiCp/2024Al复合材料在不同温度下超塑性变形后的断口形貌进行了分析，结果表明，变形温度愈高，晶界结合强度愈低，沿晶断裂愈明显，晶界滑动愈易实现；超塑性变形需要强度适中的晶界结合；典型超塑变形条件下的断口呈晶界圆滑型沿晶断裂。     

数值模拟SiCp/Al复合材料的微观结构对力学性能的影响

本文运用有限元法模拟了SiC颗粒体积分数和颗粒尺寸对SiCp/Al复合材料弹性模量、屈服强度、延伸率的影响。为了建立与真实显微结构相似的复合材料模型,假定任意尺寸的SiC颗粒随机地分布在SiCp/Al复合材料中。计算结果表明:SiC颗粒体积分数对复合材料的力学性能的影响更加显著。随着体积分数的增加,SiCp/Al复合材料的弹性模量和屈服强度逐渐增加;而其延伸率会相应降低。其应力应变曲线由韧性材料的特性向脆性材料的特性逐渐过渡。相反,当平均颗粒尺寸在一定的范围内变化时,颗粒尺寸对其应力-应变曲线的影响并不显著。     

SiC(Nicalon)/Al复合材料的界面性能

本文建立了国内第一台复合材料界面强度原位测试仪(ISISTI).对SiC(Nicalon)/Al复合材料中选定的单纤维进行了顶出测试,并对界面结合强度进行了分析.结果表明:SiC(Nlcalon)/Al复合材料的界面结合强度与复合工艺条件之间具有明显的对应关系.本文为进一步评价界面反应程度、指导复合材料工艺研究提供了有效的手段.     

SiCp—Al复合材料搅拌熔炼—液态模锻成型工艺研究

在众多ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料的制备方法中,搅拌溶炼法具有工艺简单,设备投入少、经济可行等特点,因而得到了广泛的研究。本研究采用的半固态搅拌熔炼－液态模锻成形ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料制备工艺。既具有拌法的优点,又能直接将复合材料熔液锻压成形为性能优良,形状复杂的铸件,是铝基复合材料在民用工业上应用的有效途径之一。     

SiCp/Al复合材料界面调控研究进展

SiCp/Al复合材料具备一系列优异的物理性能,是航空航天、电子封装、装备、核电、汽车、轨道交通等国家重大需求和国民经济装备制造所需的关键材料.但是,工业精密仪器关键零部件对SiCp/Al复合材料的性能要求相对较高,导致复合材料在诸多高端领域的应用受到了严重限制,因而提升SiCp/Al复合材料的整体性能是当前亟需解决的重要难题.对于给定的增强体与基体,界面相具有的微观结构和物化性质是影响SiCp/Al复合材料性能的决定因素.然而,界面相在形成过程中通常会出现润湿性差、结构缺陷多以及生成不良界面产物等问题,对SiCp/Al复合材料的性能产生了严重的负面影响.因此,有效实现界面的可控设计成为提升复合材料性能的关键.根据近几年关于SiCp/Al复合材料界面调控的研究工作来看,增强体颗粒表面改性在抑制增强体与基体之间的相互扩散以及减缓化学反应速率等方面发挥着重要作用,而表面改性处理的方式通常包括酸洗、高温氧化和添加涂层等.在基体中添加合金元素能够有效降低铝液的表面张力,改善SiCp/Al复合材料界面相的润湿性,同时可抑制不良界面反应的发生.目前合金化处理添加的元素通常包括Mg、Si、Cr、Ti、Fe等.在SiCp/Al复合材料的制备过程中,烧结温度、保温时间、冷却速率、成型压力、球磨时间以及烧结气氛等成型工艺参数均会影响界面的反应程度,因而对成型工艺的优化改进同样能够有效调控复合材料的界面信息,以实现对SiCp/Al复合材料性能的提升.本文结合SiCp/Al复合材料界面相具有的微观结构和物化性质,从增强体颗粒表面改性、基体合金化和成型工艺优化改进三个角度综述了SiCp/Al复合材料界面调控的研究现状,并对其未来发展的整体趋势进行了展望.     

石墨烯增强铜基复合材料的研究进展

石墨烯具有超高的比表面积和优异的力学性能, 是铜基复合材料理想的增强体。传统的粉末冶金工艺很难解决石墨烯在铜基体中的分散问题, 以及石墨烯与铜基体结合性差的难题。随着近些年研究者对石墨烯-铜界面问题深入的探索, 一些新的制备工艺不断出现。本文系统地介绍和对比了近几年石墨烯增强铜基复合材料的制备工艺, 概述了关于石墨烯/铜复合材料力学性能的研究进展, 总结了石墨烯增强铜基复合材料力学性能的机理, 并对未来石墨烯增强铜基复合材料的研究重点进行了展望。     

SiC／Al复合材料的摩擦学特征

综合评述了ＳｉＣ（颗粒、晶须）增强铝复合材料摩擦磨损行为，讨论了增强体的几何形状，位向，含量，尺寸和种类以及材料的热处理制度，载荷和滑动速度对磨损行为的影响，对磨损机制的综合分析指出，金属基复合材料中的磨损，主要是磨粒磨损和粘着磨损，而亚表层裂纹的形成和扩展引起的脱层是磨损的本质所在。     

稀土Pr对Al2O3-SiO2(sf)/Al-Si复合材料力学性能的影响

本文研究几种稀土Pr含量的硅酸铝短纤维增强铝硅复合材料在常温及200℃下的拉伸性能，并对Pr元素的影响机理进行了深入探讨。结果表明，添加Pr元素可提高复合材料的强度和塑性，而对复合材料高温性能的改善更为明显。但Pr含量有一定的范围，对室温性能有利的Pr含量在0．2％～0．3％左右，而在高温下，随Pr含量的提高，复合材料的综合性能越好。     

Corrosion Behavior of SiCp／2024 Al Matrix Composites in 3.5 wt pct Sodium Chloride

The influences of volume fraction and particle size of SiC particulate reinforcements on the corrosion characteristics of SiCp/2024Al metal matrix composites in aerated 3.5wt pct NaCl aquecus solution were investigated.The electro-chemical behavior was investigated by prtentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy, the general corrosion behavior of the composites was studied further by immersion tests.The results showed that pitting susceptibility was about the same for the composites and the alloy.The corrosion potentials were also independent of SiC phase.The corrosion resistance for the composites decreased as the volume fraction increased or particle size decreased.     

SiC颗粒粒度对熔铝氧化渗透合成SiCp/Al2O3-Al复合材料微观断裂机制的影响

首次采用Ｘ光电子谱仪（ＸＰＳ）对熔铝氧化渗透合成的ＳｉＣｐ／Ａｌ２Ｏ３０－Ａｌ事材料断口表面进行定量相分析,并通过与金相分析所确定的材料中各夺应相含量一一进行对比,进而确定出裂纹穿过各组成相的优选程度,实现了该多元复合材料微观断裂机制的定量表重。研究结果证实：ＳｉＣ颗粒粒度对该材料的微观断裂机制有着至关重要的影响,室温及高温的力学性能测试结果表明,根据微观断裂机制优化出的ＳｉＣ颗粒粒度为１０μｍ的Ａｌ２Ｏ３－Ａｌ基复合材料,其力学性能总体水平优于国外同类产品。     

浸渗时间对无压浸渗制备Al/SiCp陶瓷基复合材料的影响

本文采用无压浸渗法,研究浸渗时间对Al/SiCp陶瓷基复合材料组织、致密度、硬度的影响。浸渗保温时间1h,能浸透,但致密度差,硬度低。保温时间3h,发生粉化现象。结果表明浸渗保温时间2h是无压浸渗较好的工艺参数。     

Mg对无压渗透制备Al/SiCp陶瓷基复合材料的影响

本文采用无压浸渗法,研究了Mg对Al/SiC.(SiC体积分数为40%-70%)陶瓷基复合材料制备及组织影响.结果表明,Al浸渗液中添加Mg可以显著提高铝液的浸润性,因为Mg扩散并富集于Al/SiCp界面,通过界面反应促使Al2O3膜的破裂降低界面张力,增加了铝合金液的流动性,而且Mg与骨架孔隙内的气氛反应形成负压,促...     

包套热挤压SiCp/6066铝基复合材料断裂机制和强化机制的研究

采用包套热挤压工艺制备了不同体积分数SiC颗粒增强的6066铝基复合材料,结合其断口形貌及微观组织,分析了材料的断裂机制及抗拉强度和屈服强度随SiC增强颗粒体积分数变化的规律.结果表明,材料的断裂机制为颗粒与基体间的界面脱粘以及SiC团聚体的脆性开裂.当SiC颗粒的体积分数小于12%时,随着SiC颗粒增强相的增加,SiCp/6066铝基复合材料的抗拉强度和屈服强度增加.当SiC颗粒的体积分数大于12%时,材料的强度增加减缓或略有下降,其主要强化机制是位错强化和弥散强化.     

大塑性变形金属基纳米纤维复合材料制备工艺与研究现状

复合材料通常是具有很多优良性能的复合体,而纳米材料因其特殊的结构和尺寸效应而具有常规材料无法比拟的优异性能.纳米纤维复合材料的出现结合了复合材料和纳米材料的特殊性能.目前,相关的研究重点是把常规复合材料纳米化,使其成为具有更优异性能的复合材料.介绍了国内外纳米纤维复合材料的3种制备工艺和目前的研究现状,并结合现有实验手段和对材料的使用性能要求提出了一种新型的制备方法.     

原位镁基复合材料的研究进展

重点介绍了原位颗粒增强镁基复合材料的制备技术、原位增强体的形成机制、增强机理和原位镁基复合材料的力学性能等研究热点问题并展望了原位颗粒增强镁基复合材料的发展趋势。