造孔剂对无压熔渗SiC_p/Al复合材料的组织和导热性能的影响

利用无压浸渗法制备高体积分数的SiCp/Al复合材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对预制块和复合材料的相组成及微观组织进行分析,研究不同造孔剂对复合材料导热性能的影响。结果表明:在900℃时,以Fe(NO3)3.9H2O为造孔剂制备的复合材料组织均匀,致密度好,无明显气孔缺陷,界面反应产物为Mg2Si、MgAl2O4和Fe;以Ni(NO3)2.6H2O为造孔剂制备的复合材料致密度差,有明显气孔缺陷,界面反应产物为Mg2Si、MgAl2O4和NiO,且热导率和相对密度均低于以Fe(NO3)3.9H2O为造孔剂制备的复合材料的,其原因是Fe2O3和铝液发生铝热反应改善基体和SiC的润湿性,从而提高复合材料的致密度。     

热压对喷涂SiCp/Al复合材料组织和热性能的影响

为了将SiCp／Al复合材料应用到电子封装领域,利用亚音速火焰喷涂技术制备了SiCp／Al复合材料,探讨了热压处理对喷涂SiCp／Al复合材料组织及热性能的影响。结果表明,体积分数和孔隙率是影响喷涂SiCp／Al复合材料热性能的主要因素。热压处理可以有效地降低喷涂SiCp／Al复合材料内部的孔隙率,使复合材料的组织更加致密、均匀、界面结合更加牢固。与喷涂态相比较,热压处理后SiCp／Al复合材料热导率和热膨胀系数均有所提高。     

造孔剂含量对无压浸渗法制备SiC/Al复合材料性能的影响

采用无压浸渗法制备了SiC/Al复合材料,研究了造孔剂含量对SiC/Al复合材料性能的影响。实验结果表明:不同含量的造孔剂对残余气孔率的影响不同,随着造孔剂加入量的增加,残余气孔率先减小后增大,但试样抗弯强度呈先增加后减小。在SiC/Al复合材料中加入质量分数为20%的造孔剂时,SiC/Al复合材料的抗弯强度出现最大值,其残余气孔率达到最小值0.9%左右。     

粉末冶金15%SiC_p/2009Al复合材料的高周疲劳性能

采用粉末冶金法制备15%SiCp/2009Al(体积分数)复合材料,并测试其旋转弯曲疲劳和轴向疲劳性能,采用扫描电镜观察其疲劳断口。结果表明:15%SiCp/2009Al复合材料具有良好的高周疲劳性能,疲劳裂纹萌生于试样表面中较大的SiC颗粒、金属间化合物颗粒以及一些"无特殊微观组织特征"区域;疲劳裂纹扩展以形成微孔与韧窝、形成撕裂脊、增强颗粒SiC开裂、增强颗粒-基体界面脱粘为主要形式;控制SiC颗粒粒度、优化SiC颗粒均匀分布于2009Al基体、保证SiC颗粒与基体具有良好的界面结合,这样的微观组织对15%SiCp/2009Al复合材料的疲劳性能至关重要。     

铸型材质对SiCp/ZAISi5CuMg微观组织均匀性影响规律的研究

铸型材质不同,其冷却速度不同,它影响液态金属凝固过程及形成的组织,进而影响材料的性能.用铸造法制备复合材料时,铸型材质还会对增强体颗粒的分布产生影响.采用液态搅拌法制备了SiCp/ ZAlSi5CuMg复合材料,研究了不同铸型材质、相同材质不同壁厚对SiCp/Al复合材料微观组织均匀性的影响规律.试验结果表明,在其他条件相同的情况下,采用冷却能力较快的铸型,可以明显改善SiC颗粒在ZAlSi5CuMg基体中分布的均匀性.冷却速度较快,凝固过程中金属液粘度迅速增大,使SiC颗粒聚集及下降时的阻力增大,难以聚集或下降,进而使SiC颗粒在ZAlSi5CuMg基体中分布的均匀性得到改善.     

SiC颗粒增强Al基复合材料及其性能研究

SiC颗粒的加入使SiC增强铝基复合材料拥有了优异的综合性能,从而成为具有广泛使用价值的先进复合材料。本文综述了SiC颗粒增强铝基复合材料的第二相特征及其对使用性能的影响规律。特别是对近年来倍受关注的SiC颗粒形状、尺寸、体积分数、颗粒分布和界面特征等对复合材料宏、微观性能的影响进行了详细论述。     

TiCp/Al预制块在Mg中熔化过程研究

将TiCp／Al预制块以不同的工艺加入到Mg液中进行熔化试验。结果表明，未搅拌时TiCp／Al预制块在800℃的Mg液中保温60min后仍不熔化，采用合适的搅拌工艺可使TiCp／Al预制块熔化，并且使TiC粒子在熔体中均匀分布。TiCp／Al预制块在Mg液中的熔化过程机理为：基体Al通过熔化和对淹扩散进入到Mg液中，TiC粒子间的结合力需通过搅拌产生的剪切力才能破坏，并随Mg液流动进入到Mg液中，机械搅拌可使TiC粒子Mg液中均匀分布。     

SiC颗粒对SiC_p/2024复合材料半固态下压缩行为的影响

研究了部分重熔SiCp/2024复合材料的微观组织特征和压缩行为,SiC颗粒体积分数分别为10％和20％。复合材料采用粉末冶金法制备,并经高温挤压得到复合材料棒,挤压比为16:1。挤压态复合材料加热到半固态温区在应变速率为0.012 s-1～0.060 s-1范围内进行单轴压缩试验,研究了SiC颗粒体积分数、加热温度和应变速率对复合材料半固态压缩行为的影响规律。流变学分析表明,部分重熔复合材料类似非牛顿流体,可用Norton-Hoff定律来描述,σ=Kεm值在0.25～0.45范围内。     

原位合成TiCp/Al预制块及其在镁液中的熔化行为

采用XD法原位合成TiCp/Al预制块, 并通过XRD、 SEM、 EDAX和DTA等手段研究了预制块的组织和性能, 探讨了TiCp/Al预制块在镁液中的熔化行为. 结果表明: TiCp/Al预制块中, 基体Al的熔点约为635.7.℃, 略低于纯铝的熔点, 但TiC粒子之间存在较强的结合力, 使其在高温加热时仍能保持原有形状; 未搅拌时, TiCp/Al预制块在800.℃的镁液中保温60.min后仍不熔化, 采用搅拌工艺有利于促进TiCp/Al预制块的熔化, 并且使TiC粒子在熔体中均匀分布. TiCp/Al预制块在镁液中熔化时, 基体Al通过熔化和对流扩散进入到镁液中, TiC粒子间的较强的结合力需通过搅拌产生的剪切力才能破坏, 并随镁液流动进入到镁液中. 机械搅拌可使TiC粒子在镁液中均匀分布.     

铸型材质对SiCp/ZAlSi5CuMg微观组织均匀性影响规律的研究

铸型材质不同,其冷却速度不同,它影响液态金属凝固过程及形成的组织,进而影响材料的性能。用铸造法制备复合材料时,铸型材质还会对增强体颗粒的分布产生影响。采用液态搅拌法制备了SiCp/ZAlSi5CuMg复合材料,研究了不同铸型材质、相同材质不同壁厚对SiCp/Al复合材料微观组织均匀性的影响规律。试验结果表明,在其他条件相同的情况下,采用冷却能力较快的铸型,可以明显改善SiC颗粒在ZAlSi5CuMg基体中分布的均匀性。冷却速度较快,凝固过程中金属液粘度迅速增大,使SiC颗粒聚集及下降时的阻力增大,难以聚集或下降,进而使SiC颗粒在ZAlSi5CuMg基体中分布的均匀性得到改善。     

防脉纹添加剂对砂芯性能的影响

介绍了防脉纹添加剂的构成、分类及作用原理,分析了不同类型防脉纹添加剂对砂芯抗拉强度、砂芯收缩等性能的影响,试验得出不同防脉纹添加剂对砂芯性能影响规律,为进一步研究防脉纹添加剂对铸件尺寸的影响提供了试验思路.     

SiC微粉添加剂对铝合金钻杆材料微弧氧化膜层性能的影响

目的提高铝合金钻杆材料微弧氧化膜层的性能。方法在电解液中加入0~4 g/L的SiC微粉,对7E04铝合金钻杆材料表面生成的微弧氧化膜层进行改性,研究了微弧氧化膜层的氧化电压-时间曲线、厚度、显微硬度、表面形貌、膜层元素含量、相组成和耐蚀性。结果随着SiC微粉质量浓度的增加(0、1、2、3、4 g/L),氧化电压不断增加,在4 g/L时几乎达到550 V。微弧氧化膜层的厚度和显微硬度增加,各浓度下的膜层厚度分别为42.3、43.6、45.0、45.3、50.0μm,膜层显微硬度分别为341.8、375.2、394.4、405.1、436.8MPa。同时,放电孔的孔径和烧结盘的尺寸也逐渐增加。在微弧氧化过程中,SiC被氧化成SiO_2,基体中的Al被氧化成α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3,膜层中的相组成主要有α-Al_2O_3、γ-Al_2O_3、SiO_2和莫来石。同时,随着SiC微粉浓度的增加,膜层中的C、Si元素含量增加,Al元素和O元素的含量降低。膜层的腐蚀速率分别为1.11×10~(-1)、3.598×10~(-2)、5.223×10~(-2)、6.762×10~(-2)、1.323×10~(-1) mm/a,呈现出先减小后增加的趋势,耐蚀性先增加后降低。结论 SiC微粉的添加增加了膜层的厚度,改变了膜层的表面形貌,同时提高了微弧氧化膜层的显微硬度、耐蚀性等性能。     

高SiC含量的Al基复合材料的制备I:SiC预成形坯的制备

以W28的工业磨料用碳化硅粉和W10的高纯石墨粉为原料,采用氧化结合法制备出孔隙含量分别为38%、48%和61%的SiC预成形坯.研究了SiC多孔陶瓷的低温氧化烧结机理和石墨添加量对SiC陶瓷骨架烧结密度和尺寸变化的影响.研究结果表明:在1100℃烧结时,碳化硅和石墨粉同时发生氧化反应,碳化硅粉体通过自身氧化产生SiO2而焊接在一起,形成陶瓷骨架;石墨氧化去除后形成孔隙;SiC粉体间的本征孔隙和石墨去除后留下的孔隙构成三维互连通状态;因SiC氧化导致陶瓷骨架产生3%左右的线膨胀,膨胀量随石墨含量的增加而增大.     

氟化物添加剂对低温合成Ti3SiC2的影响

主要研究了氟化物添加剂种类对低温合成Ti3SiC2的影响.以Ti粉、Si粉及碳黑3种元素粉为原料,氟化物(CaF2,NaF或YF3)为烧结助剂,通过固液相反应烧结法在1200C左右制备出了Ti3SiC2粉料.研究发现烧结助剂种类对合成Ti3SiC2粉料的纯度有很大的影响,其中以添加CaF2烧结助剂合成出的Ti3SiC2粉料纯度最高.     

界面层对近化学计量比碳化硅纤维增强碳化硅复合材料性能的影响

分别以国产近化学计量比SiC纤维和聚碳硅烷为纤维增强相和基体浸渍剂,采用聚合物先驱体浸渍裂解工艺,实现制备PyC界面层的SiC/SiC复合材料致密化.采用SEM对SiC纤维及SiC/SiC复合材料的形貌进行分析,采用三点弯曲法对材料力学性能进行测试.结果 表明,国产近化学计量比SiC纤维具有高强高模的特点,界面层厚度是...     

纳米粉及添加剂对压电陶瓷材料性能的影响

采用高能球磨法研磨出PZT-5纳米粉料，添加外购的纳米有机添加剂，按照传统的固相工艺法制备出了压电陶瓷材料，研究分析纳米粉料和纳米有机添加剂对压电陶瓷性能的影响。通过测试分析可以看出，纳米压电粉料与纳米有机添加剂的综合作用，降低了材料的烧结温度、相对介电常数εr,Qm值和以d31，提高了压电应变常数d333，从而压电电压常数g33、gh、dh成倍提高，这些对制作宽带、高灵敏度的换能器是很有好处的。     

添加剂对新型AgTiB2触头材料微结构和性能的影响

以乙二胺为溶剂采用微波溶剂热法合成铜铟镓硒(CIGS)粉体,研究了反应温度、表面活性剂对合成产物物相及形貌的影响.采用X射线衍射仪、扫描电镜及X射线能谱仪对产物的物相、形貌及组成进行表征.结果表明:在反应温度为230℃(反应时间为2 h)条件下可以获得物相单一,颗粒尺寸较小的CIGS粉体.在基准溶液中加入表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)后对合成产物形貌有明显改善作用,粉体分散性较好,呈圆球状且粒径较小,为100～200 nm.     

添加剂对新型AgTiB2触头材料微结构和性能的影响

采用高能球磨和粉末冶金法制备了含不同添加剂的AgTiB2触头材料,系统研究了WO3、Al、Bi2O3以及WO3+Bi2O3、WO3+Al复合添加对AgTiB2材料微结构和性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了AgTiB2复合粉末形貌和AgTiB2复合材料的组织,并对硬度和导电率进行测试。结果表明:WO3、Al+WO3与Bi2O3+WO3添加有助于提高AgTiB2复合材料致密度;与未添加的相比,单独添加WO3和复合添加Al+WO3的AgTiB2材料的硬度和导电率都有不同程度的增加,硬度分别为1253和1022 MPa,导电率分别为78.62%IACS和14.91%IACS;与未添加的相比,复合添加Bi2O3+WO3的AgTiB2材料硬度和导电率分别为786 MPa和16.12%IACS。     

纳米SiC填料对SiOC泡沫陶瓷性能的影响

以聚硅氧烷为先驱体,采用先驱体转化法及有机泡沫浸渍法相结合制备了SiOC泡沫陶瓷。研究了纳米SiC填料含量对SiOC泡沫陶瓷的抗压强度、孔隙率的影响,并对泡沫陶瓷的微观形貌进行了分析。结果表明：随着纳米SiC填料含量的增加,Si0C泡沫陶瓷抗压强度先升高后降低;在相同的裂解温度下,添加纳米SiC填料可提高泡沫陶瓷的孔隙率。当SiC填料含量达5％时泡沫陶瓷抗压强度达最大值17．8MPa,其孔隙率为88％。微观结构分析显示,SiOC泡沫陶瓷呈三维网状结构,孔径为100～500μm,具有良好的贯通性,且孔筋处结构较为均匀致密。