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。     

粉末冶金法制备SiC颗粒增强AZ81镁基复合材料性能研究

研究了粉末冶金法制备SiC颗粒增强AZ81镁基复合材料的力学性能及力学性能变化的机理。实验结果表明，与AZ81基体相比，通过加入一定合适体积的SiC颗粒，SiCp／AZ81复合材料的拉伸强度、断裂韧性、硬度均有了较大提高，其最大值分别达到271．61MPa，5．96MPa·m^1/2，2．52GPa。     

粉末冶金法制备SiC晶须增强MB15镁基复合材料

采用粉末冶金法制备了SiC晶须增强镁基复合材料(SiCW／MB15)试样。通过检测基体显微硬度探讨了SiCW对镁合金时效规律的影响，并借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和拉伸试验，研究了混粉方式对复合材料室温力学性能、SiCW分布及显微结构的影响。结果表明，MB15及其复合材料的时效硬化曲线上均存在双峰现象；SiCW的加入既提高了MB5的硬度，又加快了其时效速度：混粉方式对晶须分布及SiCW／MB15复合材料的室温力学性能影响很大。     

铸造法制备纳米碳管增强镁基复合材料的力学性能研究

在氩气保护下,采用搅拌铸造的方法制成了碳纳米管增强镁基复合材料,测试了力学性能,观察和分析了显微组织.同时,用TEM和EDS方法对碳纳米管涂覆层的界面结构和成分进行了分析.试验结果表明:采用化学镀镍处理,可在CNTs表面获得均匀且结合力较强的涂覆层,改善了与基体的润湿和结合状况.CNTs对镁基材料具有较好的增强效果,经过涂覆处理的CNTs,增强效果更明显.在本试验条件下,CNTs能细化晶粒组织,提高复合材料的抗拉强度、伸长率、硬度和弹性模量.     

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。     

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。     

粉末冶金热挤法制备无钯镀镍碳纤维增强镁基复合材料及组织观察

利用粉末冶金热挤压技术制备短碳纤维增强镁合金复合材料。为了改善碳纤维与基体的润湿性,对碳纤维进行表面无钯化学镀镍处理。通过扫描电子显微镜(SEM)观察碳纤维化镀层以及碳纤维镁基复合体的形貌,通过超景深金相显微镜观察纤维在复合材料中的分布并对复合材料的挤压过程进行分析。结果表明:镀镍碳纤维能满足制备的要求并有利于纤维在复合体中的均匀分散,在含4.0%(质量分数)碳纤维的预制体采用压制压力为420MPa,烧结温度为550℃保温0.5h后,在480℃用280MPa的压力进行热挤压得到材料的力学性能最佳。     

粉末冶金法SiC颗粒增强镁基复合材料的阻尼性能研究

采用粉末冶金法制备了两种不同成分的基体合金及S iC颗粒增强镁基复合材料。采用LMA-1型低频力学弛豫谱仪对基体合金及复合材料的阻尼性能随频率、振幅及温度的变化关系进行了研究。结果表明,Mg-1.01%Zn-0.86%Zr合金的阻尼性能优于Mg-2.51%Zn-0.63%Zr合金的;S iC颗粒的加入使S iCp/Mg-1.01%Zn-0.86%Zr基复合材料的阻尼性能有所提高;基体合金及复合材料的内耗值均随频率的增加先急剧降低,随后趋于平缓;低应变振幅下阻尼性能受应变振幅影响较小,但在较高应变振幅下阻尼随应变振幅的增加而急剧增大;在200℃~250℃及350℃~400℃的温度范围内均出现内耗峰。     

炭纤维增强镁基复合材料的制备

对炭纤维进行了表面化学镀镍处理并通过扫描电镜(SEM)评价了炭纤维化镀层。利用粉末冶金热挤压方法制备了短切炭纤维增强镁合金复合材料并通过超景深金相显微镜观察了纤维在复合材料中的分布。研究了材料中炭纤维含量为0～4%时对复合材料的影响。结果表明,镀镍炭纤维在复合体中均匀分散,炭纤维质量分数为4.0%的镁预制体采用压制压力为420MPa,烧结温度为550℃,保温0.5h后在480℃用280MPa的压力进行热挤压得到的复合材料力学性能较佳。     

粉末冶金法制备15镁基复合材料组织及性能的研究

采用粉末冶金法制备了SiC颗粒及晶须增强MB15镁基复合材料的试样，借助扫描电镜对其显微结构及拉伸断口进行了观察分析。同时，比较了SiC颗粒和晶须对MB15镁合金室温力学性能的影响。结果表明，SiC颗粒和晶须能显著提高MB15镁合金的室温强度和弹性模量，且SiC晶须的作用比SiC颗粒更明显。     

粉末冶金法制备MB15镁基复合材料组织及性能的研究

采用粉末冶金法制备了 Si C颗粒及晶须增强 MB15镁基复合材料的试样 ,借助扫描电镜对其显微结构及拉伸断口进行了观察和分析。同时 ,比较了 Si C颗粒和晶须对 MB15镁合金室温力学性能的影响。结果表明 ,Si C颗粒和晶须能显著提高 MB15镁合金的室温强度和弹性模量 ,且 Si C晶须的作用比 Si C颗粒更明显     

Wear Behavior of the Uniformly Dispersed Carbon Nanotube Reinforced 6061Al Composite Fabricated by Milling Combined with Powder Metallurgy

The uniformly dispersed carbon nanotubes(CNTs) reinforced 6061Al composites(CNT/6061Al) with diff erent CNT concentrations were fabricated by powder metallurgy technology. It was found that the friction coe ffi cient as well as wear rate decreased fi rst and then increased as the CNT concentration increasing under 15 N as well as 30 N, and the minimum wear rate was achieved at the CNT concentration of 2 wt%. Adhesive wear and abrasive wear were the dominated wear mechanisms for the 1–2 wt% CNT/6...     

纳米碳管增强镁基材料的复合工艺及性能研究

采用正交试验方法研究了碳纳米管加入量、复合温度、搅拌时间等工艺参数对用铸造方法制备纳米碳管增强镁基复合材料过程的影响,并探讨了这些工艺参数对复合材料力学性能和显微组织的作用.试验结果表明:碳纳米管(CNTs)能明显细化复合材料的晶粒组织,提高复合材料的抗拉强度、伸长率.在3个工艺参数中,CNTs对材料的力学性能影响最大,其含量约为1%时对力学性能最为有利;其次是加热温度,温度取低值(680 ℃)较好;搅拌时间在3 min时,其综合性能较好.影响材料拉伸强度的3个因素最优组合为A 2B 1C 3,影响伸长率的3个因素的最优组合为A 2B 1C 3.     

钛合金颗粒增强镁基复合材料的制备与性能

采用粉末冶金法制备了20％Ti-6Al-4V颗粒增强MB15镁基复合材料的试样。按照阿基米得法检测了不同状态试样的密度，借助光镜和扫描电镜探索了挤压棒变形和组织的特点，并结合室温拉伸试验研究了热挤压变形对试样组织及力学性能的影响规律。结果表明：烧结态的密度较低，而热挤后的密度已接近理论值：挤压棒的变形和组织都不均匀：二次挤压可以进一步细化晶粒、提高复合材料的力学性能；Ti-6Al-4V颗粒可以用来强化镁合金，且其增强效果明显好于SiC陶瓷颗粒。     

不同涂层碳纳米管对增强镁基复合材料力学性能的影响

采用化学镀的方法在用化学气相沉积法(CVD)制备的一维多壁碳纳米管(MWNTs)上化学镀镍、镍-锌处理,然后在氩气的保护下,采用搅拌铸造的方法与镁复合,制得碳纳米管增强镁基复合材料.在MTS电液伺服机上对其抗拉强度和伸长率进行了测试,同时,采用TEM和SEM方法对复合材料的微观组织和机构进行分析.试验结果表明:随着碳纳米管含量的增加,复合材料的抗拉强度和伸长率逐渐提高,当镀镍碳纳米管的体积百分数达到1.0%时,抗拉强度和伸长率分别提高了105%和96%;相应的镀镍锌的碳纳米管复合材料则分别提高了124%和107%,但当碳纳米管的含量达到1.5%时,抗拉强度和伸长率都明显的降低.     

Microstructure and Lattice Parameters of AlN Particle-Reinforced Magnesium Matrix Composites Fabricated by Powder Metallurgy

Magnesium matrix composites reinforced with AlN particles were fabricated by the powder metallurgy technique. The evolution of lattice constants and solid solubility levels of Al in α-Mg and the microstructure of Mg-Al/AlN composites were investigated in the present study. The results showed that the solid solubility of Al in α-Mg reached a relatively high level by the P/M process with a long time of milling. X-ray diffraction showed that the peaks of Mg phase clearly shifted to higher angles. The lattice constants and cell volume decreased significantly compared with those of standard Mg due to a significant amount of Al incorporated into α-Mg in the form of substitutional solid solution. The degree of lattice deformation decreased at a low sintering temperature and increased at higher sintering temperatures due to the presence of AlN. Microstructural characterization of the composites revealed a necklace distribution of AlN particles in the Mg matrix. Heat treatment led to precipitation of Mg₁₇Al₁₂ from the supersaturated α-Mg solid solution. The precipitate exhibited granular and lath-shaped morphologies in Mg matrix and flocculent precipitation around AlN particles.     

基于机械搅拌和烧结工艺制备的GNPs/Al复合材料特性研究

采用机械搅拌和烧结工艺制备了GNPs/Al复合材料,实现了无损伤GNPs的完全铺展及在铝基体中均匀弥散分布。研究了GNPs对复合材料粉末冷压-烧结致密化行为的作用机制,阐明了GNPs对复合材料强度和塑性的作用机理,探讨了烧结时间对GNPs/Al复合材料力学性能的影响规律。结果表明,GNPs含量低于0.5%,烧结态GNPs/Al复合材料相对密度达到98%以上。烧结态Al-0.5wt.%GNPs屈服强度达到204MPa,相对于纯铝提高了18.6%。以Al-0.5wt.%GNPs为例,烧结6h后,复合材料硬度为61.5HV,屈服强度为173MPa,压缩应变40%时未发生明显破坏。