β-SiC_p体积分数对β-SiC_p/Cu电子封装材料性能的影响

采用化学镀工艺制备镀铜β-SiC粉体,用热压烧结技术制备不同体积分数(10%~60%)的β-SiCp/Cu电子封装复合材料,并对该复合材料的微观组织、相对密度和热膨胀、热导率进行研究。结果表明:β-SiCp表面均匀包覆了一层金属铜;烧结后样品中β-SiCp均匀分布;随着β-SiCp体积分数的增加,β-SiCp/Cu电子封装复合材料的相对密度逐渐降低,热膨胀系数与热导率也随之降低。     

SiC颗粒尺寸对SiCp/Cu基复合材料热膨胀系数的影响

采用化学镀工艺制备了镀铜SiC微粉。化学镀工艺参数对该复合粉体的包覆行为影响较大。利用冷压成型和无压烧结技术制备了SiCp/Cu基复合材料,并对该复合材料的微观结构和热膨胀系数进行研究。结果表明：SiC颗粒分布较均匀,SiC颗粒与基体之间界面结合良好;随测量温度增加,SiCp/Cu基复合材料的线膨胀系数呈非线性增加;当SiCp体积分数相同时,减小SiCp颗粒尺寸有利于降低复合材料的热膨胀系数。     

La2O3/Al2O3氧化物添加比对Csf/SiC复合材料力学特性的影响

利用热压烧结技术制备高致密度短碳纤维增韧碳化硅陶瓷基(Csf/SiC)复合材料。研究稀土氧化物添加比对烧结后Csf/SiC复合材料微观结构、力学特性和增韧机制的影响。结果表明:随着烧结助剂中La2O3含量增加,烧结后材料中SiC颗粒平均粒径减小,相对密度逐渐降低,而强度和韧性则先增加后降低;颗粒桥连、纤维拔出和裂纹偏转是该材料体系的主要增韧方式。     

La2O3/Al2O3氧化物添加比对Csf/SiC复合材料力学性能的影响

利用热压烧结技术制备高致密度的短碳纤维增韧碳化硅陶瓷基（Csf/SiC）复合材料。研究稀土氧化物添加比对烧结后Csf/SiC复合材料微观结构、力学性能和增韧机制的影响。结果表明：随着烧结助剂中La2O3含量增加,烧结后材料中SiC颗粒平均粒径减小,相对密度逐渐降低,而强度和韧性则先增加后降低;颗粒桥连、纤维拔出和裂纹偏转是该材料体系的主要增韧方式 。     

SiCp/ZL101A复合材料超声振动磨削试验研究

采用真空热压烧结工艺制备含SiC颗粒体积分数为10%、20%、30%和40%的SiCp/ZL101A复合材料,研究普通磨削与超声纵向振动磨削SiCp/ZL101A复合材料时的SiC颗粒去除机制,并探索不同磨削方式对工件表面微观形貌、表面粗糙度的影响。结果表明:在相同磨削参数下,超声纵向振动磨削表面的粗糙度低于普通磨削表面的粗糙度;无论是超声纵向振动磨削还是普通磨削,SiCp/ZL101A复合材料的表面粗糙度均随着增强体SiC颗粒体积分数的增大而增大。     

SiC对热压制备SiC/Ti3SiC2复合材料的影响

以钛粉、硅粉、炭黑为主要原料,利用热压烧结技术制备SiC/Ti_3SiC_2复合材料。借用扫描电镜和X射线衍射,探索SiC对复合材料的相组成、组织结构、力学性能及电导率的影响。结果表明:在25 MPa压力下,热压烧结1 500℃,可制备高致密、均匀的复合材料;SiC对提高SiC/Ti_3SiC_2复合材料的相组成、力学性能有很大影响,当碳化硅质量分数为20%,复合材料弯曲强度为373 MPa,断裂韧性为5.4 MPa·m1/2,材料性能得到明显提高;纯样Ti_3SiC_2材料的电导率最强,为4.18 MS/m。在基体中,Ti_3SiC_2层状晶粒相互交错形成连续的网状结构,Ti_3SiC_2作为导电颗粒转移的电子越多,试样电导率越高。     

氮化铝颗粒表面镀铜及其增强铜基复合材料

为了改善AlN颗粒与铜基体之间的界面结合状况,采用化学镀的方式在AlN颗粒表面包覆铜。将表面镀铜的AlN颗粒与未镀铜的AlN颗粒采用粉末冶金工艺与铜制备成不同体积分数的AlNp/Cu系列复合材料。比较了镀铜AlNp/Cu与未镀铜AlNp/Cu复合材料的相对密度、硬度、屈服强度、导电性能及摩擦磨损性能。结果表明,AlN颗粒表面镀铜增加了与基体的界面结合强度,使复合材料在相对密度、硬度、屈服强度、导电性能及摩擦磨损性能等方面均有不同程度的提高。     

TiC/Ti3SiC2复合材料的制备及其性能研究

以粉末Ti,Si,TiC和炭黑为原料,采用反应热压烧结法制备TiC/Ti3SiC2复合材料。借助XRD和SEM研究TiC含量对TiC/Ti3SiC2复合材料相组成、显微结构及力学特性的影响。结果表明:通过热压烧结可以得到致密度较高的TiC/Ti3SiC2复合材料;引入TiC可以促进Ti3SiC2的生成,当引入TiC的质量分数达30%,TiC/Ti3SiC2复合材料的弯曲强度和断裂韧性分别为406.9 MPa,3.7 MPa.m1/2;复合材料中Ti3SiC2相以穿晶断裂为主,TiC晶粒易产生拔出。     

热压烧结C_p/SiC复合材料的低温氧化行为研究

采用热压烧结技术成功制备Cp/SiC基复合材料,并对其进行短时间低温氧化行为研究。针对不同碳粉含量的Cp/SiC复合材料,分析氧化处理过程对其相组成、氧化层结构以及质量损失行为的影响。研究结果表明,随着碳粉含量增加,氧化层表面的孔洞尺寸和深度均呈现出增加的趋势。氧化层与碳化硅基体的分界清晰,无过渡区,不能形成致密氧化层,反应氧化层厚度也逐渐增加。添加碳粉不利于SiC基复合材料的抗氧化性的改善。     

Ti3SiC2/Al复合材料的制备及性能分析

采用放电等离子烧结(SPS)的方法在500、550℃和30 MPa的条件下,烧结制备以Ti3SiC2为增强相的Ti3SiC2/Al复合材料,研究增强相的体积分数(1%~10%)和烧结温度对复合材料的组织结构、密度、硬度和摩擦性能的影响。研究表明:Ti3SiC2能够有效增强Al,当烧结温度为550℃、Ti3SiC2体积分数为5%时,增强效果最佳,复合材料的相对密度和维氏硬度达到99.5%和29.8;摩擦因数随Ti3SiC2含量的增加呈先下降后上升的趋势;当Ti3SiC2体积分数为5%时磨损机理主要以磨粒磨损为主,摩擦因数达到最小值,约为0.3。     

粉煤灰/Al-Mg合金基复合材料的实验研究

粉煤灰颗粒表面在收集、贮存过程中由于物理、化学吸附,使颗粒间相互聚集,分散性差。作为复合材料增强相时,颗粒的分散性直接影响复合材料的性能。先采用酸溶法对粉煤灰进行硫酸表面处理,再通过粉末冶金法制备改性粉煤灰/铝基复合材料。复合材料的密度随粉煤灰颗粒含量的增加逐渐减小,硬度随粉煤灰含量的增加先增加后降低,密度、硬度都随成型温度的升高而增大。SEM、XRD分析表明,经硫酸处理后的粉煤灰,其表面的极性降低,粉煤灰颗粒的分散性和活性提高,且硫酸只溶解在粉煤灰中的玻璃相,而晶体相不被溶解。650℃成型温度下粉煤灰在基体中分散均匀、硬度大、密度大,故650℃为较理想的成型温度。但复合材料中也存在缺陷,有少量气孔产生。     

SiC颗粒表面化学镀铜镀液工艺参数的优化设计

针对金属基体与陶瓷颗粒之间润湿性差的问题,采用化学镀铜对SiC颗粒进行表面改性,试图提高其界面结合能力。采用正交试验方法优化化学镀铜参数,探讨镀液参数对复合粉体质量增加效果的影响。研究表明:化学镀铜过程中,随着硫酸铜浓度和甲醛浓度增加,镀后复合粉体质量增加率增加;随着络合剂浓度增加,质量增加率逐渐降低;化学镀铜参数优化后可实现SiC粉体表面化学镀铜层的均匀镀覆。     

SiC颗粒表面化学镀铜镀液工艺参数的优化设计

针对金属基体与陶瓷颗粒之间润湿性差的问题,采用化学镀铜对SiC颗粒进行表面改性,试图提高其界面结合能力。采用正交试验方法优化化学镀铜参数,探讨镀液参数对复合粉体质量增加效果的影响。研究表明：化学镀铜过程中,随着硫酸铜浓度和甲醛浓度增加,镀后复合粉体质量增加率增加;随着络合剂浓度增加,质量增加率逐渐降低;化学镀铜参数优化后可实现SiC粉体表面化学镀铜层的均匀镀覆。     

无压及热压烧结法制备Ce-TZP/Al2O3复相陶瓷材料

研究了无压和热压烧结Ce-CP/Al_2O_3陶瓷材料组织和性能。结果表明,热压烧结时,材料在1400℃,保温1h的条件下达到充分致密,此时相对密度为98.6％,这一结果与热压过程中的外加压力大大促进材料的致密化有关;而无压烧结时,材料达到充分致密化的温度为1500℃,相对密度为97.5％。另外,同无压烧结的样品相比,热压样品的微观组织细小,综合力学性能优良。     

Cu/Al复合材料的制备及其对RDX热分解性能的影响

为了改善铝粉的表面氧化,提高其对含能材料热分解的催化作用,以电爆炸铝粉和二水合氯化铜(CuCl_2·2H_2O)为原料,利用置换反应法,实现了纳米铜粒子在铝粉表面的快速沉积,制备了包覆均匀的Cu/Al复合材料。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X?射线粉末衍射(XRD)、电子能谱(EDS)等对其结构和形貌进行了表征。在不同的升温速率下测试了Cu/Al复合材料与黑索今(RDX)(质量比1∶5)混合物的DSC曲线。计算了该混合物热分解反应的动力学参数。结果表明,电爆炸铝粉表面的氧化层通过氟化铵的刻蚀作用被剥离,复合材料含有单质铝和单质铜晶相,无氧化铜及氧化铝晶相,纳米级铜颗粒均匀包覆在铝粉表面,复合材料粒径为200～500 nm。加入Cu/Al复合材料后,RDX的初始分解温度和分解峰温分别降低8.51℃和26.43℃,分解热提高296 J·g~(-1),热分解活化能降低19.19 kJ·mol~(-1),表明Cu/Al复合材料可促进RDX的热分解行为。     

(CoCrFeMnNi)p/Ti复合材料变形损伤行为研究

用真空热压烧结制备体积分数为7％的(CoCrFeMnNi)p/Ti复合材料.将试验研究与数值模拟结合,研究(CoCrF-eMnNi)p/Ti复合材料变形损伤行为.结果表明:真空热压烧结后的复合材料中无新相生成,界面结合较好.高熵合金颗粒提高了复合材料压缩性能,抗压强度达1773 MPa.有限元模拟发现,颗粒位置对基体变形存在一定作用,相邻颗粒间基体的应力及应变大于颗粒周围基体.界面最先达到应力应变临界值,随后萌生裂纹,发生损伤.不完整颗粒界面比球形颗粒界面更易损伤.     

锻造W_p/2024Al复合材料的轧制研究

对锻造后的Wp/2024Al复合材料坯料进行轧制研究。研究Wp/2024Al复合材料的密度、硬度和显微组织随轧制变形量的变化,分析轧制后的复合材料物相。研究表明,在轧制过程中锻造Wp/2024Al复合材料存在一个致密,变疏松,再致密最后趋于稳定的变化过程。而且,在热压过程中没有新相生成。在轧制初期,明显改善了热压和锻造过程中W颗粒分散不均匀的现象。轧制中期,随着W颗粒在铝合金基体中的流动受阻,发生W颗粒团聚现象。轧制后期,主要发生W颗粒的破碎。     

粒度对SiCp/Al复合材料组织及耐磨性的影响

采用半固态机械搅拌法制备不同粒度的SiC颗粒增强铝基复合材料,研究SiC粒度对复合材料的微观组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明,粒度为100μm时,复合材料中SiC颗粒分布均匀,没有明显的团聚现象,布氏硬度值最大,相对磨损率最小。其磨损机理是较软的铝基体对SiC颗粒起很好的支撑效果,使镶嵌在合金基体中耐磨的SiC颗粒对合金基体起到保护作用,减少粘着磨损的发生。     

瞬态液相烧结原位Ni-Al/Al复合材料研究

采用瞬态液相烧结法制备原位Ni-Al/Al复合材料,利用扫描电镜(SEM)、M-2000型磨损试验机和XHV-1000显微硬度计,研究烧结温度和保温时间对复合材料显微组织、硬度和磨损性能的影响。结果表明:随着烧结温度和保温时间的增加,复合材料的增强相颗粒尺寸增大,小颗粒合并为大颗粒;随着烧结温度的升高,复合材料的硬度先增大后减小;随着保温时间的延长,硬度逐渐降低;随着加热温度的升高,磨损率先降低后升高,磨损机制主要是剥层磨损。     

无压浸渗法制备高体积含量的铝基复合材料

试验采用对SiCp表面预氧化后镀镍处理,将颗粒大小为28、43、74μm,质量之比为2∶3∶5的SiCp和有机胶PVA混合后,用液压机制成Φ(100±1)mm、厚10mm、相对密度为68%的预制件,将预制件置于N2气氛的箱式电阻炉中850℃浸渗2h制成SiCp增强的铝基复合材料。试验结果表明,SiCp表面镀镍后明显地改善了铝合金对其的润湿性能,促使浸渗过程快速进行。显微组织观察表明,复合材料中SiC颗粒在基体合金中分布均匀,并与基体合金界面结合良好,无孔洞。