耐高温的陶瓷-金属复合材料

以色列的Ｃｅｒａｍｉｇｈｔ复合材料公司新近开发成功了一种耐高温达1500℃以上的陶瓷/金属复合材料薄膜,厚度自10μｍ至100μｍ。该复合材料中的陶瓷成分提供高温强度,而金属部分则可阻止其裂纹扩展。陶瓷采用完全稳定化氧化锆(ＦＳＺ)之类氧化物,作为增强剂则可采用钼纤维或钨纤维,使用温度最高可达3000℃。ＦＳＺ/Ｍｏ复合材料的室温抗弯强度为280ＭＰａ,1500℃下的强度为500ＭＰａ,2000℃下的强度为160ＭＰａ。这种高温复合材料的可能用途,包括火箭喷口,推进燃烧室、推进阀门以及其它类似的耐高温部件。(国　文译自《ＡｄｖＭａｔｅｒ…     

净成形真空液相压渗法制备碳铝复合材料

利用自行设计的一套净成形真空液相压渗工艺装置制备了净成形碳纤维增强铝基复合材料。通过对纤维与颗粒混杂技术、粘结剂的选择、溶胶－凝胶法制备热解碳涂层效果的研究,使制备出的碳铝复合材料的纤维体积分数适中,纤维分布均匀。复合材料的拉伸强度及弹性模量分别达到９４５ＭＰａ和２１８ＧＰａ。     

两种不同涂层的Ti纤维增强TiAl基复合材料

研究了涂覆单一涂层Ｙ２Ｏ３或Ａｌ２Ｏ３的Ｔｉ纤维增强γＴｉＡｌ基复合材料的界面和性能。动用物理气相沉只法在Ｔｉ比例有面涂覆Ｙ２Ｏ３或Ａｌ２Ｏ３涂层后，然后用类似箔叠法制得了Ｔｉ－Ｙ２Ｏ３／γＴｉＡｌ和Ｔｉ－Ａｌ２Ｏ３／γ－ＴｉＡｌ复合材料，复合材料的弯曲强度从４４９ＭＰａ提高到５６２ＭＰａ（Ｔｉ－Ｙ２Ｏ３／γ－ＴｉＡｌ）或５７３ＭＰａ（Ｔｉ－Ａｌ２Ｏ３／γＴｉＡｌ）而且高于纯Ｔｉ纤维增强了ＴｉＡｌ     

预浸料工艺制备氧化铝纤维增强氧化铝陶瓷基复合材料

氧化物/氧化物陶瓷基复合材料的增强体和基体均由氧化物构成,不存在氧化问题,是长寿命高可靠性构件的理想选材,可在1000~1300℃的高温环镜中可长期使用。本文借鉴树脂基复合材料单向纤维湿法预浸料制备工艺,通过配置氧化铝粉体料浆在缠绕式湿法预浸机上制备了单向氧化铝纤维预浸料,然后预浸料经铺层模压和高温热处理获得了氧化铝纤维增强氧化铝陶瓷基复合材料,同时对复合材料性能进行了表征。结果表明,氧化铝粉体料浆的固含量在50vol%,料浆溶剂中水和丙三醇的比例为3:1,纤维的走丝速度为6m/min,滚筒平行进度为0.5mm时可获得无缝隙,无纤维重叠、表面平整光滑的预浸料。通过预浸料铺层热压成型制备的复合材料拉伸强度高达208.2MPa,弯曲强度为386.7MPa。和料浆涂刷二维纤维布工艺相比,力学性能大幅度提高,且预浸料工艺具有易存储、操作简单、适于工业化生产等优势。     

低压浸渗法制备Gr（C）／Mg复合材料

对用低压浸渗法制备石墨（碳）长纤维镁基复合材料进行了研究。结果表明，制备工艺条件对复合状况、界面反应及复合材料性能均有明显影响。通过纤维表面ＳｉＯ２涂层处理和优化浸渗工艺，可成功地制备出高性能的复合材料，拉伸断裂强度可达５０９ＭＰａ，模量亦可达１４２ＧＰａ。     

碳（石墨）／铝复合材料制备工艺及力学性能的研究

研究了碳（石墨）纤维增强铝基复合材料（Ｃ（Ｇｒ）／Ａ１）制备工艺及其对力学性能的影响。研究表明,在冷却速度较慢的条件下纤维表面涂软Ｃ层对提高Ｃ／Ａｌ性能意义不大,纤维束中混杂ＳｉＣ颗粒可使力学性能有一定提高。在相同工艺制备条件下,Ｇｒ／Ａｌ的强度显著高于Ｃ／Ａｌ,原因在于Ｇｒ纤维稳定性较高。Ｃ／Ａｌ复合材料制备的关键是控制脆性化合物Ａｌ４Ｃ３的形成。     

涂层硼酸铝晶须对铝基复合材料界面与力学性能的影响

采用溶胶－凝胶氧化铝涂覆硼酸铝晶须方法改善挤压铸造晶须增强６０６１Ａｌ复合材料的界面性能。对复合材料的界面观察表明,γ－Ａｌ２Ｏ３和α－Ａｌ２３涂层均可抑制尖晶石界面反应,而且涂层较厚时涂层效果明显。界面反应程度的差异也影响复合材料的弯曲性能和时效行为。     

C_F／Al复合材料界面质量控制研究

采用挤压铸造工艺参数最优化、纤维表面涂层等手段，研究ＣＦ／Ａｌ复合材料界面质量控制和提高复合材料强度的效果．碳纤维和涂覆ＳｉＣ的碳纤维增强Ａｌ－１０Ｓｉ复合材料的挤压铸造最佳温度分别为Ｔｆ＝７３３Ｋ，Ｔｍ＝１０３３Ｋ和Ｔｆ＝７５３Ｋ，Ｔｍ＝１０５３Ｋ．不同的涂层对界面质量有不同的影响，那些阻止界面反应、调节界面结合状态的涂层增强效果较好，如ＰＣＳ－ＳｉＣ可使复合体系强度提高８９％；Ｋ２ＺｒＦ６也有改善界面质量的功能，但加入量过大，导致复合材料强度的下降．随界面剪切强度的增大，复合材料强度增加．结果表明高模量碳纤维所允许的最佳界面剪切强度（τ０），远远大于低模量碳纤维所允许的τ０．从而具有较好的增强效果．     

金属基复合材料

金属材料通过用其它金属或非金属颗粒或纤维作为增强剂加以强化,就有可能获得单一材料所不可能达到的性能。金属基复合材料能够提供比基体金属更高的使用温度,同时强度、刚度、导热性、耐磨性、抗蠕变断裂强度以及尺寸稳定性能都得到提高和改进。作为增强剂有连续的和不连续的两种类型,其复合份额自１０％至６０％（体积）。连续纤维（或丝）增强剂,包括有石墨、碳化硅、碳、氧化铝和难熔金属。不连续增强剂则主要是晶须状和颗粒状的ＳＩＣ,ＡＩ２Ｏ３,ＴｉＢ２,还有Ａｌ２Ｏ３;和石墨的短纤维或碎纤维。金属基复合材料几种典型的制…     

SiC纤维增强钛基复合材料的横向力学性能

采用十字形试样测试分析有C涂层和无C涂层两种SiC纤维增强钛基复合材料的横向力学性能,以横向载荷作用下应力-应变曲线上的非线性拐点计算界面的强度.结果表明,有C涂层的界面横向开裂强度为53 MPa,低于无C涂层的界面开裂强度196 MPa,并且前者在横向载荷作用下沿C涂层与纤维之间开裂,而后者沿反应生成物与基体间开裂;体积分数为30%的多根纤维钛基复合材料的非线性拐点应力低于单根纤维复合材料,这主要是由于残余应力的减少引起,界面强度并没有明显变化.     

SiC纤维增强的铝基复合材料

ＳｉＣ纤维增强的铝基复合材料ＳｉＣ单丝纤维具有很高的弹性模量和强度，通常多用作钛合金的增强剂。一种改进的制造工艺，通过预成形和浸渗处理制得了增强纤维分布均匀的铝合金基复合材料。用此法制成的轴向增强的ＳｉＣ纤维增强铝合金管，具有极高的纵向刚度。认为这种...     

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。     

纤维增强金属基复合材料的应力集中及力学性能

本文提出了一种多裂纹模型，用此模型可以分析复合材料中的应力集中，界面脱粘、基体屈服及裂纹间交互作用，分析结果表明，在纤维中存在着较高的应力集中，基体屈服及反应层中裂纹密度增加都促进应力集中，而界面脱粘则使应力急中松弛，对于涂ＳｉＣ涂层的Ｃ／Ａｌ复合材料，最佳界面结合强度在１００￣３００ＭＰａ之间。     

CF／Al复合材料界面质量控制研究

采用挤压铸造工艺参数量优化，纤维表面涂层等手段，研究ＣＦ／Ａｌ复合材料界面质量控制和提高复合材料强度的效果，碳纤维和涂覆ＳｉＣ的碳纤维增强Ａｌ－１０Ｓｉ复合材料的挤压铸造最佳温度分别为Ｔｆ＝７３３Ｋ，Ｔｍ＝１０３３Ｋ和Ｔｆ＝７５３Ｋ，Ｔｍ＝１０５３Ｋ，不同的涂层对界面质量有不同的影响，那些阻止界面反应、调节界面结合状态的涂层增强效果较好，如ＰＣＳ－ＳｉＣ可使复合体系强度提高８９％；Ｋ２ＺｒＦ６也有     

氧化铝纤维的优良性能

氧化铝纤维是一种新型无机材料。该产品具有优异的高温力学性能、好的抗化学侵蚀能力、低的导热率等特点。利用其上述优点 ,可应用于铝基复合材料增强剂、隔热隔音材料等领域。氧化铝纤维与碳纤维、碳化硅纤维等非氧化物纤维相比 ,氧化铝纤维不仅具有高强度、高模量、耐高温等优良性能 ,而且还有很好的高温抗氧化性、耐腐蚀性和电绝缘性。氧化铝纤维是当今国内外最新型的超轻质高温耐火纤维 ,是整个Al2 O3 -SiO2 系陶瓷纤维中的一种 ,使用温度在 15 0 0～16 0 0度 ,高出玻璃态纤维 2 0 0～ 30 0度。利用氧化铝纤维增强的铝基复合材料活塞…     

氧化铝纤维的优良性能

氧化铝纤维是一种新型无机材料。该产品具有优异的高温力学性能、好的抗化学侵蚀能力、低的导热率等特点。利用其上述优点 ,可应用于铝基复合材料增强剂、隔热隔音材料等领域。氧化铝纤维与碳纤维、碳化硅纤维等非氧化物纤维相比 ,氧化铝纤维不仅具有高强度、高模量、耐高温等优良性能 ,而且还有很好的高温抗氧化性、耐腐蚀性和电绝缘性。氧化铝纤维是当今国内外最新型的超轻质高温耐火纤维 ,是整个Al2 O3 -SiO2 系陶瓷纤维中的一种 ,使用温度在 15 0 0～16 0 0度 ,高出玻璃态纤维 2 0 0～ 30 0度。利用氧化铝纤维增强的铝基复合材料活塞…     

莫来石纤维对氧化铝陶瓷性能的影响

选用莫来石纤维为增强体,通过添加适量的烧结助剂,制备莫来石纤维增强氧化铝陶瓷基复合材料,探讨了不同烧结温度和不同纤维含量对复合材料性能的影响规律.结果表明:莫来石纤维增强氧化铝陶瓷基复合材料的相对密度、弯曲强度和断裂韧性随烧结温度和纤维含量的增加先增大后减小,当烧结温度为1450 ℃、纤维含量为15%时,复合材料的弯曲强度、断裂韧性最高,复合材料弯曲强度和断裂韧性分别达到502.36 MPa和3.48 MPa·m~(1/2),比基体材料分别提高63.8%和54.7%;相对密度达到98.41%.纤维的拔出和脱粘消耗了大量的能量,是莫来石纤维增强氧化铝陶瓷复合材料力学性能提高的主要原因.     

碳纤维CVD SiC涂层对C/SiC复合材料力学性能的影响

采用CVD PIP工艺制备了SiC涂层碳纤维增强SiC复合材料(C/SiC),研究了碳纤维表面CVD SiC涂层的形貌以及涂层对C/SiC复合材料力学性能的影响.结果表明CVD SiC涂层处理可以填补纤维表面上的沟槽和缺陷,使纤维表面变得光滑,从而使C/SiC复合材料的力学性能有很大提高,碳纤维经过CVD SiC 1 h涂层处理的C/SiC复合材料的力学性能最好,弯曲强度达到511.5 MPa,断裂韧性达到20.8 MPa·m1/2.     

低浸渗压力制备纤维增强铝基复合材料

利用液态浸渗技术制备了氧化铝纤维增强铝基复合材料。研究结果表明,在低压下使液态合金浸渗纤维预制件制备铝基复合材料是可行的。在浸渗过程中,液态合金的温度对浸渗压力有较大影响。所制备的复合材料具有均匀的显微组织,基体中的共晶组织可依附在纤维表面形核生长。     

用涂层粉末制造金属基复合材料

美国加里福尼亚的Ｐｏｗｄｅｒｍｅｔ公司利用喷涂成形的铝涂层碳化硅颗粒状粉末制得了高刚度、高强度的铝金属基复合材料。这种复合材料的弹性模量可达 180ＧＰａ以上 ,而强度高达 4 14ＭＰａ以上。这一新材料是该公司为完成与美国国防部所签订的一项同合而开发的 ,发明的目的在于降低弹导结构、光学元件、飞机结构和发动机构件用材料的生产成本并简化设计。新开发的材料所用涂层粉末是一种“微包套”粉末 ,每一颗粉末都在表面包复了一层其它材料 ,即是在碳化硅颗粒表面包复了一薄层铝 ,因此 ,所制成的复合材料几乎无偏析和铝的不均匀分布…