熔体直接反应法制备TiB_2/Al复合材料的显微组织和力学性能

用熔体直接反应法在不同起始反应温度下制备了TiB2/Al复合材料,并进行了重熔处理,用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等对复合材料的组织和力学性能进行了测试分析,并探讨了熔体中的反应机制。结果表明:提高起始反应温度可提高复合材料中TiB2颗粒含量及分布均匀性;重熔处理对复合材料中颗粒分布影响较小,850℃制备的复合材料在750℃重熔后的抗拉强度和伸长率分别达到181.2 MPa和22.5%;制备TiB2/Al复合材料时,混合粉中的TiO2、KBF4首先与铝熔体反应,反应过程中可能存在中间相AlB2和TiAl3,但随着反应的进行,自由能较高的AlB2和TiAl3将分解形成自由能更低的TiB2。     

TiB_2/AlSi7Mg0.6复合材料的热处理强化

采用KBF4和K2TiF6混合盐反应工艺原位合成制备了TiB2颗粒增强AlSi7Mg0.6合金(TiB2/AlSi7Mg0.6)复合材料,并进行了固溶和时效处理;用光学显微镜、透射电镜和硬度仪对复合材料的显微组织及热处理强化后的性能进行了研究。结果表明:TiB2颗粒显著细化了复合材料的显微组织;固溶处理后复合材料达到硬度峰值的时效时间较基体合金缩短,峰值硬度提高幅度小于基体合金的;复合材料中铝基体晶粒细小、晶界面积大,导致时效强化相在晶内的析出量不足,是复合材料时效硬度提高幅度下降的主要原因。     

熔体直接反应法制备TiB_2/ZL101复合材料的显微组织及切削性能

用熔体直接反应法制备了TiB_2/ZL101复合材料;用光学显微镜、SEM、拉伸试验机等对复合材料的组织、力学和切削性能进行了测试分析,并与用钠盐变质处理的ZL101合金进行了对比。结果表明:制备的TiB_2/ZL101复合材料组织为细小等轴树枝状α-Al及细小板片共晶硅,其抗拉强度高于ZL101铝合金的,但塑性却低于ZL101铝合金的;切削工艺相同时,切削ZL101合金和TiB_2/ZL101复合材料刀具后刀面磨损速率相近,而后者加工表面粗糙度值低于前者的;TiB_2/ZL101复合材料的加工表面存在两种类型裂纹,第二种类型裂纹对其疲劳性能有害。     

混合盐反应法制备TiB_(2p)/Al-10Sn复合材料

在对Al-KBF4-K2TiF6-Na3AlF6反应体系进行热力学分析的基础上,用混合盐反应法原位合成了TiB2p/Al-10Sn复合材料;用XRD、SEM、硬度仪等对复合材料的物相组成、显微组织和硬度进行了分析。结果表明:该复合材料主要由α-Al、β-Sn和TiB2三相组成;内生的TiB2颗粒细小(0.8~1.5μm),并弥散分布在基体α-Al晶内;在α-Al与共晶β-Sn的交界处出现颗粒团聚,并形成锡包TiB2颗粒组织;与Al-10Sn基体合金相比,复合材料的硬度显著提高。     

Al-TiO2-C系热扩散反应合成铝基复合材料的组织与性能

讨论了Al-TiO2-C系热扩散反应合成铝基复合材料的组织、常温力学性能及其断裂机理。结果表明：当碳、TiO2化学计量比为0时,增强相由αAl2O3和Al3Ti组成;随碳、TiO2化学计量比的增加,碳与Al3Ti中的钛结合生成TiC,Al3Ti逐渐减少;在碳、TiO2化学计量比为1时,Al3Ti基本消失,此时室温下的抗拉强度和伸长率同步提高,分别由274MPa和3．0％上升到351 MPa和6．0％;因Al3Ti与基体的结合强度高于自身断裂强度,拉伸时首先自身萌生裂纹,并扩展至基体引起断裂,并在Al3Ti四周形成较大韧窝,Al3Ti不利于强度的进一步提高。     

TiB_2含量对TiB_2/Cu复合材料抗电蚀性能的影响

以纳米级TiB2粉体为增强相,采用粉末冶金法制备了不同TiB2含量的TiB2/Cu复合材料,用JF04C型电接触触点材料测试系统研究了TiB2含量对复合材料抗电蚀性能的影响,并采用扫描电子显微镜观察了复合材料的电弧侵蚀形貌。结果表明:随着TiB2含量的增加,复合材料的燃弧能量逐渐降低,整体抗电蚀性能提高,复合材料表面电弧侵蚀熔化程度减轻。     

SiCp/LD2铝基复合材料的超塑性

对搅拌铸造、小挤压、热轧和冷轧制备的15%SiCp/LD2铝基复合材料的超塑性进行了研究.研究表明在温度为833K、初始应变速率为8.9×10-4s-1的拉伸变形条件下,其伸长率为250%;适量液相对该复合材料的超塑性具有关键作用.     

铝基复合材料——不锈钢摩擦焊焊接接头显微组织的电镜研究

利用电子显微镜技术系统地观察了铝基复合材料（ＭＭＣ）与奥氏体不锈钢之间摩擦焊接接头中的显微组织变化规律，发现强度较高的奥氏体不锈钢在焊接过程中发生了明显的塑性变形，焊接界面附近不同部位变形机制和特征不同，变形方式主要是形成形孪晶，滑移带和位错亚结构，首次在透射电镜（ＴＥＭ）下观察到了一个由微晶氧化物组成的过渡层组织。     

原位内生TiB2／Al基复合材料制备技术评述

对近年来国内外在内生TiB2颗粒增强铝基复合材料的新型制备技术方法和原理上进行了概述,并指出其各自的优缺点,也对其主要存在的问题进行了评述,同时对研究重点提出了建议。最后展望了其制备技术的发展趋势。     

铝基复合材料─不锈钢摩擦焊焊接接头显微组织的电镜研究

利用电子显微镜技术系统地观察了铝基复合材料（ＭＭＣ）与奥氏体不锈钢之间摩擦焊焊接接头中的显微组织变化规律。发现强度较高的奥氏体不锈钢在焊接过程中发生了明显的塑性变形，焊接界面附近不同部位变形机制和特征不同，变形方式主要是形成形变孪晶、滑移带和位错亚结构。首次在透射电镜（ＴＥＭ）下观察到了一个由微晶氧化物组成的过渡层组织。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损机制研究

SiC颗粒增强铝基复合材料是一种性能优异的高速摩擦材料,作为刹车材料必将在陆上运输领域得到广泛应用。但SiC颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损性能强烈地依赖于实验条件和制备工艺。综述了各种因素对SiC颗粒增强铝基复合材料摩擦磨损性能的影响,总结了SiC颗粒增强铝基复合材料摩擦磨损机制,并指出了SiC颗粒增强铝基复合材料需进一步深入研究的问题及新的研究方向。     

LSM法制备TiB2/Al复合材料

用LSM法制备了TiB2／Al复合材料，用XRD、SEM和图像分析软件考察了净化方式、冷却速度对复合材料相组成、TiB2颗粒分布的影响。结果表明：熔剂法精炼对复合材料中TiB2颗粒的分布无明显影响，精炼后TiB2含量基本保持不变；而浮游法精炼后未检测到TiB2颗粒，即普通铝合金采用的浮游法精炼工艺不适于复合材料的精炼；随着冷却速度加大，复合材料凝固组织细化，TiB2颗粒分布趋于均匀，颗粒团聚减少。     

基于自蔓延高温合成技术制备TiB2/Al2O3复相陶瓷

采用自蔓延燃烧合成法在室温下的空气中制备出了TiB2／Al2O3复相陶瓷，通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析表明：TiB2的形貌为规则的块状，晶粒细小，平均尺寸为几个微米，弥散的分布在晶粒较大的Al2O3四周，而Al2O3的颗粒较大（50μm左右），形状不规则。原料组成、加压延迟时间、高压持续时间等是影响TiB2／Al2O3复相陶瓷性能的主要因素。通过本试验制备出的TiB2／Al2O3复相陶瓷，综合了多相复合、SHS技术，原位合成技术、热等静压技术、金属增韧等技术，使TiB2／Al2O3复相陶瓷既具有高强度，又拥有适度的韧性。     

金属/陶瓷复合材料的原位合成及其结构研究

以铝镁合金、高纯石英棒为原料，采用原位合成法在1473K氮气氛下保温2h制备了Al（Si）／AlN／MgAl2O4复合材料。采用XRD、SEM和EDX等方法分析了所得材料的相组成与显微结构。结果表明：复合材料的物相为MgAl2O4、Al-Si、AlN、Mg2Si和Si；在铝与SiO2界面上形成的Al2O3与基体合金中的镁反应生成块状的MgAl2O4尖晶石晶体，在复合材料内部发现均匀分布的AlN晶须，部分氧、铝、镁、铁形成化合物与硅一起均匀弥散分布于复合材料中。     

多孔铝及多孔Al/Al2O3复合材料的压缩行为

用粉末烧结法制备出了开孔型多孔铝及以Al2O3为增强相的铝基多孔复合材料,材料相对密度及孔径分别在0.25～0.40和100～400 μm范围内变化.对这两种多孔材料的压缩行为进行了研究.结果表明:Al/Al2O3复合材料有着比多孔铝更为有利的响应特征和更高的流动应力,该复合材料的压缩应力-应变曲线较为平坦,在与多孔铝相对密度相近时,屈服强度提高40%以上;经T6热处理,Al/Al2O3复合材料的屈服强度可进一步提高35%左右;此外,该复合材料的压缩行为具有明显的孔径依赖性,随孔径增大,流动应力升高,这主要与烧结过程中孔表面残留的气体有关.     

直接金属氧化法制备SiCp/Al2O3-Al复合材料

利用直接金属氧化法制备了SiC颗粒增强Al2O3-Al基复合材料，借助于XRD和光学显微镜对该复合材料的组成及微观结构进行了观察，分析了SiO2层、合金成分和制备温度对复合材料性能的影响。结果表明：该复合材料结构致密且渗透完全，微观结构由三种相互穿插相组成：SiC预制体、连续的Al2O3基体及呈网状结构分布的未被氧化的残余铝合金。     

(Al2O3+Al3Zr)p/Al-22Si铝基复合材料的制备及摩擦学性能

在Al-22Si-Zr(CO3)2体系中,用熔体原位反应法制备了内生Al2O3和Al3Zr颗粒增强铝基复合材料,用XRD、EPMA、SEM等方法对复合材料进行物相和显微组织分析;用磨损试验机测试了复合材料的室温干滑动摩擦磨损性能,并对其磨损机制进行了分析。结果表明:复合材料的磨损性能比基体合金有显著提高,随着内生Al2O3和Al3Zr颗粒体积分数的增加,复合材料的耐磨性能逐渐提高;随载荷增加,复合材料的摩擦因数呈降低趋势,且颗粒体积分数越大,摩擦因数越低;随颗粒体积分数的增大,复合材料的磨损机制由粘着磨损+磨粒磨损向磨粒磨损转变。