原位颗粒增强镁基复合材料的制备

综述了原位颗粒增强镁基复合材料的研究进展，重点介绍了原住反应法制备颗粒增强镁基复合材料的基本原理和过程，并分析了其组织和性能；同时还简述了传统铸造法制备原位颗粒增强镁基复合材料的特点。最后，对原位颗粒增强镁基复合材料的发展趋势作了展望。     

颗粒增强镁基复合材料的研究进展

综合评述了颗粒增强镁基复合材料的国内外研究进展情况,并对其增强机制、制备方法、力学性能等方面进行了分析和介绍。最后指出了制备颗粒增强镁基复合材料存在的问题,并提出了展望。     

纳米SiC颗粒增强AZ61镁基复合材料制备工艺的优化

采用高能超声方法制备了纳米SiC颗粒增强AZ61镁基复合材料.利用正交试验法研究了纳米SiCN含量、超声导入温度和超声作用时间等关键工艺参数对纳米SiCp/AZ61镁基复合材料力学性能的影响.试验结果表明,纳米SiC颗粒含量对复合材料的抗拉强度和伸长率的影响最显著.在本试验条件下,超声制备纳米SiC颗粒增强AZ61镁基复合材料的最佳工艺方案可优选为:纳米SiC颗粒含量为1%、超声导入温度为650℃、超声作用时间为15min.     

纳米SiC增强AZ91D复合材料高温拉伸及断裂行为

采用复合分散铸造法制备了纳米SiC颗粒(n-SiCp)增强AZ91D复合材料,研究了复合材料在高温下的拉伸及断裂行为。结果表明:n-SiCp的加入可以提高复合材料的高温拉伸强度,高温下n-SiCp对复合材料的增强效果比室温更加明显;n-SiCp的加入还显著提高了复合材料在高温下的断后伸长率,复合材料具有较好的高温塑性。断口分析表明,n-SiCp的加入使复合材料在高温下的断裂行为由室温的脆性断裂为主转化为典型的韧性断裂。     

颗粒增强镁基复合材料的增强复合新思路

从颗粒增强镁基复合材料的性能和应用、复合反应的强化机理及界面状况、研究进展、影响颗粒增强镁基复合材料性能的因素、选择增强体和镁合金基体时应考虑的问题几个方面对颗粒增强镁基复合材料的发展情况进行介绍,并展望了今后的发展前景。     

粉末冶金法制备SiC颗粒增强镁基复合材料工艺及性能的研究

研究了粉末冶金法制备SiC颗粒增强镁基复合材料过程中几个非常重要的工艺问题。研究了对比了基体Mg粉的形状和新旧程度、粉末冶金时混料方式和热压工序对镁基复合材料性能的影响。结果表明,采用合适的烘粉处理后,Mg粉的新旧程度对复合材料的无明显影响;与粒状Mg粉相比,片状Mg粉对应的屈服强度有所提高;和普通混粉方式相比,球磨混粉的伸长率略低;热压工序可以使镁基复合材料的性能更趋稳定。     

碳化硅颗粒增强镁基复合材料损伤性能的研究

本文研究了碳化硅颗粒增强镁基复合材料的损伤性能，并与铝基复合材料的损伤性能进行对比。结果表明，碳化硅颗粒增强镁基复合材料损伤曲线分为三个阶段，初始损伤阶段（高速率线性阶段）；损伤延迟阶段（低速率平缓阶段）；损伤加速阶段。与纯铝基复合材料和7075铝基复合材料相比，碳化硅颗粒增强镁基复合材料损伤曲线的损伤延迟阶段非常平直，因此抗损伤性能优于铝基复合材料。对颗粒增强复合材料来说，强结合界面对提高材料损伤抗力的作用要优于弱结合界面。     

颗粒增强铝基复合材料断裂韧度研究

采用搅熔复合法制备颗粒增强铝基复合材料．对复合材料断裂韧度进行了测试。系统研究了影响该材料断裂韧度的各种影响因素：结果表明：在增强相加入量相同时．采用Sic颗粒复合材料的断裂韧度比Al2O3的影响显著，而增强颗粒质量分数越高．则复合材料的断裂韧度越低．增强颗粒尺寸越小，复合材料断裂韧度值越大。热处理状态对断裂韧度也有较大影响，人工时效比自然时效状态下的断裂韧度高。     

原位自生TiB_2颗粒增强2024-T4铝基复合材料的损伤断裂行为

利用扫描电子显微镜结合原位拉伸试验研究了颗粒体积分数为4.167%的原位自生TiB_2颗粒增强2024-T4铝基复合材料(TiB_2/2024-T4)的损伤断裂机理。TiB_2/2024-T4在拉伸下的损伤断裂行为依次有微裂纹萌生、微裂纹累积和微裂纹贯通3个典型过程。结果表明,TiB_2/2024-T4中初始微裂纹率先在副产物颗粒、微米级的TiB_2颗粒以及TiB_2颗粒团聚体中萌生。随着加载的进行,更多的微裂纹出现在TiB_2颗粒偏聚带中,最终微裂纹通过颗粒稀疏区域铝合金基体的韧性断裂而贯通,形成宏观裂纹。通过分析单胞有限元模型,研究了颗粒偏聚对偏聚带中的基体微裂纹萌生的影响机理。数值结果表明:相比于颗粒稀疏区域的基体,颗粒偏聚带中的基体最大等效塑性应变和应力三轴度均有提高,诱使微裂纹会因为偏聚带中基体微孔洞长大和聚合进程的加剧而提前萌生,这与原位拉伸试验中的现象是一致的。     

SiC颗粒增强Al基复合材料的动态再结晶模型

采用Gleeble-1500热模拟试验机研究15%SiC颗粒增强铝基复合材料在温度为713~773 K、应变速率为0.001~1 s-1的热变形行为,并建立热变形本构方程;同时采用Quantiment-500型自动图形分析仪测量该材料的动态再结晶晶粒尺寸。在研究中,以试验数据为基础,建立q–s和?q/?s–s曲线,从而进一步获得动态再结晶的临界应变和稳态应变,并通过试验数据的回归分析,建立动态再结晶的临界应变模型和稳态应变模型,并在此基础上,获得所研究材料的动态再结晶图。     

原位反应自发渗透法TiC／AZ91D镁基复合材料及AZ91D镁合金的拉伸变形与断裂行为

利用原位反应自发渗透技术合成了47．5％碳化钛TiC（体积分数，下同）增强AZ91D镁基复合材料，对比研究了该复合材料与铸态镁合金AZ91D基体的室温与高温拉伸变形行为，观察了拉伸断口微观组织形貌，并分析了这两种材料的断裂特征。结果表明，TiC／Mg复合材料具有良好的高温力学性能，在拉伸变形速率为0．001s^-1以及温度为723K，时其拉伸强度可达91．1MPa，而此时相同变形条件下的铸态AZ91D镁合金拉伸断裂强度只有41．1MPa，增幅达120％。而在室温下，镁基复合材料的拉伸断裂强度仅高出基体铸态镁合金23．4％。镁基复合材料的断裂应变较低，高低温时均表现为脆性断裂；而镁合金则由室温下的脆性断裂向高温下的韧性断裂过渡。     

TiC颗粒增强铁基复合材料高温冲击特性及断口分析

对自蔓延高温合成/准热等静压法(SHS/PHIP)制备的TiC颗粒增强铁基复合材料进行了高温冲击实验.利用扫描电镜、X射线衍射仪分别对冲击前该复合材料的显微组织和相组成以及冲击后断口形貌和断面物相组成进行了分析.研究表明:随温度的升高,TiC颗粒增强铁基复合材料的冲击韧度增大,断口周嗣的塑性变形程度增加;室温、550、650和750℃下的冲击断口都以沿晶脆性断裂为主,在一些较粗大的TiC颗粒中还出现了穿晶裂纹;高温冲击过程中,该复合材料发生了氧化,断口局部区域出现少量疏松的氧化组织.     

不同增强体对镁基复合材料的作用及其制备工艺研究进展

综述了镁基复合材料常用的基体合金和增强相,介绍了镁基复合材料传统与现代制备方法,以及各种方法的优缺点和对该材料性能的影响,并指出了研究镁基复合材料中应注意的问题和发展趋势。     

Ni-Co-P多元合金镀覆碳纤维增强Cu基复合材料的性能及断裂机制

采用无钯化学沉积法在碳纤维（CF）表面沉积厚度约0.7 μm、成分可控的Ni-Co-P合金镀覆层,并通过热压烧结工艺在850 ℃、30 MPa真空条件下分别制备纤维增强体体积分数为10%、20%、30%和40%的Ni-Co-P镀覆CF增强铜基复合材料CF/Cu(Ni-Co-P)、30%未修饰CF增强铜基复合材料CF/Cu和30% Ni镀覆CF增强铜基复合材料CF/Cu(Ni)。通过能谱仪、扫描电镜对CF/Cu(Ni-Co-P)中增强体及界面相元素分布、断口形貌进行观察,并采用电子万能试验机对复合材料拉伸性能进行测试。结果表明：在70 ℃水浴条件下沉积10 min可在CF表面获得厚度均匀、表面平整的Ni-Co-P多元合金镀覆层。CF/Cu(Ni)复合材料拉伸性能随着纤维含量的升高呈先提升后降低的趋势,30% CF/Cu(Ni-Co-P)复合材料的抗拉伸强度和屈服强度最高。在增强体含量相同条件下（30%）,CF/Cu(Ni-Co-P)复合材料的力学性能明显优于CF/Cu(Ni)和CF/Cu复合材料,断裂机制为非积聚型失效。     

硼酸镁晶须增强镁基复合材料高温蠕变性能

通过高温蠕变试验并对微观组织及蠕变断口形貌进行了观察,研究了硼酸镁晶须增强镁基复合材料在高温下的蠕变性能.结果表明,高温对AZ91D合金的抗蠕变性能具有很大的影响.硼酸镁晶须增强镁基复合材料在300℃、30 MPa下的蠕变寿命达到了约24 h,而基体合金只有6 h,说明硼酸镁品须对基体合金的增强作用明显.硼酸镁晶须增强镁基复合材料比基体镁合金的蠕变速率低2～3个数量级.发现了沿晶滑移和由于晶须拔出导致与基体结合的松动而产生的部分镁合金整体脱落是复合材料蠕变破坏的主要原因.     

SiC颗粒增强AZ91基复合材料拉伸性能研究

针对风力发电机组摩擦材料对性能的要求,在不同的温度下,成功制备出了SiC颗粒增强的AZ91镁合金基复合材料,并且对其拉伸性能进行研究.结果表明,SiCp/AZ91复合材料的抗拉强度高于AZ91基体镁合金;在同样的烧结温度下,直径较小的SiC颗粒对复合材料的抗拉强度提高幅度较大.     

粉末冶金制备非连续增强MB15镁基复合材料时效行为的研究

研究了SiC颗粒和钛合金(TC4)颗粒对MB15镁合金145C时效硬化行为的影响以及SiCp／MB15和TC4p／MB15复合材料的室温拉伸性能随时效时间的变化规律。结果表明，增强颗粒的加入加速了MB15的时效速度，但并未改变其时效硬化的基本规律：MB15及其复合材料的时效硬化曲线上均存在双峰现象；两种复合材料抗拉强度和屈服强度的峰值与其较高的硬度峰值基本对应。