Al2O3含量对Al2O3/W复合材料合成的影响

以铝热法为基础制备了A12O3/W复合材料，探讨了A12O3含量对复合材料合成的影响。研究表明：主要物相为α-A12O3、金属W。刚玉含量小于0．3时，温度影响不显著，大于0．3时，温度影响显著，有大量碳化物生成，且WC/W2C相对含量随A12O3含量增加及煅烧温度的提高而增加。当刚玉含量为0．5mol时，有正交晶钨酸铝生成。随刚玉含量变化，金属钨分布从连续分布向弥散分布变化。连续分布的金属钨因被氧化铝包裹因此难以碳化，而弥散分布的金属钨则易于被碳化。     

Al2O3微粉Y2O3改性对Al基复合材料性能的影响

采用液相包裹法用Y2O3对Al2O3微粉表面进行改性,用挤压铸造法制备表面改性的Al2O3p／6061A1复合材料,研究改性对复合材料的显微组织和力学性能的影响．结果表明,用Y2O3表面改性后,Al2O3微粉在6061Al基体中的分布均匀性明显改善,复合材料的力学性能明显提高．与改性前比较,Al2O3体积分数为25％的复合材料,抗拉强度提高30％,屈服强度提高40％,弹性模量提高20％．其原因是,改性Al2O3微粉表面的Y2O3与Al基体间发生界面反应,使界面润湿性得以改善：界面相Y2Al与Al2O3和Al基体间均形成良好结合的界面。     

自蔓延高温合成Al2O3-TiC/Fe-Al复合材料的研究

以天然钛铁矿为主要原料,采用SHS技术,通过铝热、碳热还原法合成了Al2O3-TiC/Fe-Al 金属间化合物/陶瓷基复合材料.研究了SHS合成过程中制坯压力、预热时间、稀释剂和碳源对SHS合成过程的影响.研究结果表明:制坯压力在40MPa时,燃烧温度与燃烧波速率出现最大值;随着预热时间的延长,燃烧温度和燃烧波速率都增加,产物中TiC和Al2O3晶体的晶格间距增大,合成更为完全,产物中只包含有TiC相、Al2O3相、Fe-Al相和α-Fe固溶相;稀释剂会降低燃烧温度和燃烧波速率,同时使产物的密度降低,且不利于合成产物的形成;与炭黑相比用石墨做碳源时,燃烧温度、燃烧波速率以及产物的密度都高,反映了碳源结构差异对燃烧合成的影响.     

Al2O3-TiC/Al2O3-TiC-CaF2复合叠层陶瓷材料摩擦磨损性能

将Al2O3-TiC陶瓷材料与具有固体润滑特性的Al2O3-TiC-CaF2陶瓷材料进行叠层,通过真空热压烧结制备Al2O3-TiC/Al2O3-TiC-CaF2复合叠层陶瓷材料.在环盘式摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损实验,研究该材料在不同载荷、转速条件下的摩擦系数和磨损率,分别用SEM及EDS观察材料磨损前后的微观形貌和分析其成分组成,研究其磨损机制.结果表明:在相同载荷条件下,Al2O3-TiC/Al2O3-TiC-CaF2复合叠层陶瓷材料的摩擦系数和磨损率随着转速的升高而下降,在相同转速条件下,其摩擦系数和磨损率随着载荷的增加而下降;Al2O3-TiC/Al2O3-TiC-CaF2复合叠层陶瓷材料的磨损机制主要是磨粒磨损和黏着磨损.     

Al2O3-TiC复合陶瓷切削刀具的研制

以Al2O3 -TiC复合陶瓷为对象,对其配方组成、制备工艺、显微结构及刀具成型工艺、切削性能等进行了研究试验,认为工程陶瓷材料(尤其是氧化铝基陶瓷材料)用作切削刀具材料的关键在于提高其强度与韧性.结果表明:Al2O3-TiC复合并引入适量的金属相,辅之以细晶强化、热压烧结等手段,将有效提高其强度与韧性,改善其抗热震性能,并在此基础上研制出了具有较强适应性的ATM复合陶瓷刀具.     

纳米Al2O3粉末的化学合成

纳米氧化铝是一种新型材料,有着广阔的应用前景.为获得性能优良的纳米粉末,许多合成方法不断涌现.主要介绍了当前氧化铝纳米粉的化学制备法,评述了常规方法中需要注意的事项,并着重叙述了目前纳米氧化铝粉末的合成新方法,最后展望了其发展方向.     

纳米Al/Al2O3复合材料中Al2O3膜的碎化对性能的影响

观察了在不同温度下退火的Al/Al2O3复合材料的微观组织，结果表明，当退火温度达570℃时包裹着Al核的非晶Al2O3壳开始破碎。研究了非晶Al2O3膜的破碎机理并在此基础上讨论了材料微观结构与力学性能和内耗的关系，发现氧化膜的状态对材料的力学性能和内耗特征具有决定性的影响。     

高能球磨结合SPS技术制备Al2O3-TiC复合材料及其性能研究

以TiO₂、Al、C(石墨)为原料,首先采用高能球磨引导铝热反应合成了Al_2O3-TiC 纳米复合粉体,然后采用放电等离子体烧结纳米复合粉体制备了Al₂O₃-TiC复合材料.结果表明,在氩气氛围下高能球磨3h后,原料粉末就发生了铝热反应,合成的Al₂O₃-TiC复合粉体粒子尺寸大约在100nm左右.采用SPS技术在1450℃保温4min烧结的试样致密度达99.6%,并且结构精细(大部分晶粒<1μm),两相分布比较均匀,有较好的力学性能和电导性能,抗弯强度为650±21MPa.,硬度为19.1±0.2GPa,断裂韧性为4.5±0.2MPa·m^1/2,电导率为2.3828×105Ω^-1·m^-1.     

Cr对Fe-Al/Al2O3复合材料韧性的影响

用多元机械合金化和热压烧结的方法制备添加Cr的Fe-Al/Al2o3复合材料,经力学性能测试及X射线衍射、能谱和透射电镜分析表明,含有适量Cr的Fe-Al/Al2O3复合材料断裂韧性大大提高,最高可达15.00MPa@m1/2以上.并且在复合材料中形成了棒晶和"N”型结构,进-步提高了复合材料的韧性.     

Al2O3/Al复合材料的界面结构特征

利用高分辩透射电子显微镜研究挤压铸造法制备的亚微米 Al 2O 3颗粒增强 Al 基复合材料的界面微观结构。结果表明 : Al基体的 (200) 和 (111) 面优先沿 Al 2O 3颗粒表面生长 , 在复合材料界面处 Al 基体与 Al 2O 3颗粒具有 Al (200) ∥Al 2O 3 (101 2) 、Al [011 ] ∥Al 2O 3 [0221 ] 的晶体学位向关系并形成半共格界面 , 且界面存在 Al (111) / / Al 2O 3 ( 1120) 的共格关系。界面干净无任何反应物。接近界面的 Al 基体中出现了柏氏矢量为 b= 1/ 3 [ 111 ] 弗兰克不全刃位错 , 该刃位错引起界面附近基体中明显的晶格应变场 , 位错周围晶格变形场的范围约为 20～30 层原子面宽度 , 而在 Al 2O 3颗粒靠近界面的区域中未观察到位错等缺陷。并从晶体学角度对界面的形成机制进行了分析。     

Al2O3/Ti-Al复合材料中Al2O3晶须的原位合成

利用氧对金属Ti、Al粉的部分氧化,原位合成了含有氧化铝晶须的Al2O3/Ti-Al复合材料,通过XRD和SEM等测试手段,发现Al2O3晶须呈网状交叉分布于基体内部的孔隙中.分析了晶须的生成机理,认为氧化铝晶须是通过VLS机理生成,复合材料的原始组成和温度对晶须的显微型貌有直接的影响:随原始组成中铝含量的增加,产物中晶须的数量总体上是在递增的,且发达程度逐渐提高;热处理温度对晶须直径有直接影响,温度升高可以增加晶须直径.     

工艺参数对Al2O3／Al复合材料组织与性能的影响

研究了反应自生复合材料的生长工艺参数对组织和性能的影响。结果表明：Ａｌ－３．０Ｍｇ－１０Ｓｉ接在１４００－１６００Ｋ氧化可得到Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ陶瓷基复合材料，其中金属含量为１０％和３０％。在１５７３Ｋ氧化１０ｈ后，可得到孔隙很少，含２０％金属的复合材料，其弯曲强度为３６４ＭＰａ，断裂韧性为１１．０ＭＰａｍ＾１／２。     

反应自生Al3Ni—Al2O3—Al复合材料

通过热力学计算，选择Ｎｉ２Ｏ３粉末作原材料，采用反庆挤压铸造方法实现了Ａｌ与Ｎｉ２Ｏ３直接压铸反应合成Ａｌ３Ｎｉ－Ａｌ２Ｏ３－Ａｌ原位复合材料，研究了压铸工艺数和预制块中纯Ａｌ粉的含量对反应合成复合材料过程扣影响，并对反应机理做了较深入的分析。结果表明，Ｎｉ２Ｏ３与Ａｌ的反应是为高放热反应，反应是爆发式的，通过调整预制块中Ａｌ粉的体积分数控制了反应的剧烈程度，并能获得不必基体含量的复合材料，对反应     

Al2O3f／Al复合材料的超声特性

测定了体积含量Ｖｆ不同（５．４，９．１和１３．６％）的Ａｌ２Ｏ３短纤维增强的铝基复合材料的纵波声速，横波声速和密度，并由此得出它们的切变模量μ和杨氏模量Ｅ，结果发现，随Ｖｆ增加，纵波声速减小，横波声速增加，与纯铝相比，μ和Ｅ均明显增大，还给出纵波超声声速和超声衰减在１００～３００Ｋ温区内的温度响应曲线。     

纳米Al/Al2O3复合材料的热稳定性机理

通过对纳米Al/Al2O3复合材料微观结构的研究，揭示了这种材料热稳定性的特点，在550℃以下，完整的Al2O3的外壳限制了Al的传输，从而保持了原来的晶粒形态和尺寸。在570～650℃的温度范围内，弥散分布的Al2O3碎片通过钉扎晶界抑制了Al晶粒的长大，即使在660℃，Al晶粒熔化后，弥散的Al2O3碎片仍可在冷凝过程中有效地抑制Al晶粒的长大。     

Al/Al2O3陶瓷基复合材料的研究进展

在综述Al/Al2O3复合材料制备工艺的基础上,提出了将石英玻璃浸入铝镕体中,通过Al向SiO2玻璃中的反应浸渗.制备Al/Al2O3复合材料的新方法.获得了Al与Al2O3相互连通的Al/Al2O3复合材料.由于玻璃具有容易被加工成各种形状零件的特点,通过Al液向致密玻璃坯体的反应浸渗,可以获得近成形的Al/Al2O3复合材料.实验结果发现,由于Al/Al2O3中不存在孔隙,Al/Al2O3的弯曲强度和断裂韧性分别可达430MPa和13MPa·m1/2,其性能优于用Lanxide工艺制备的Al/Al2O3.     

Al2O3／Al复合材料阻尼行为的研究

研究了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ复合材料的室温和高温阻尼行为，发现增强物含量增加，此复合材料的阻尼性能显著增加，优于铝合金，较多的位错阻尼和界面阻尼是提高复合材料阻尼性能的原因。     

纤维预热温度对连续Al2O3f/Al复合材料力学性能的影响

选用Nextel610型Al₂O₃纤维为增强体、ZL210A连续氧化铝合金为基体,采用真空压力浸渗法制备纤维增强铝基复合材料(Al₂O_3f/Al),纤维的体积分数为40%,预热温度分别为500、530、560和600℃,研究了纤维预热温度对Al₂O_3f/Al复合材料的微观组织、纤维损伤和力学性能的影响。结果表明：随着纤维预热温度的提高复合材料的致密度随之提高,最大达到99.2%,材料的组织缺陷最少,纤维的分布均匀;随着纤维预热温度的提高从复合材料中萃取出来的Al₂O₃纤维的拉伸强度不断降低,纤维预热温度为600℃的复合材料中Al₂O₃纤维的拉伸强度仅为1150 MPa,纤维表面粗糙,有大尺寸附着物。纤维的预热温度对Al₂O_3f/Al复合材料的拉伸强度有显著的影响。预热温度为500、530、560和600℃的复合材料其拉伸强度分别对应于298、465、498和452 MPa。组织缺陷、纤维损伤和界面结合强度,是影响连续Al₂O_3f/Al复合材料强度的主要因素。     

热处理对喷雾干燥制备的Al2O3纳米团聚体粉末的影响

对喷雾干燥和经不同温度热处理后的Al2O3纳米团聚体粉末的松装密度及振实密度进行了测试,通过扫描电镜观察分析了团聚体粉末颗粒的大小和形貌以及纳米晶颗粒的大小,采用X射线衍射分析了热处理后粉末的相组成.实验结果表明,在1050～1250℃热处理后的Al2O3纳米团聚体粉末颗粒仍近似球形,粒径在10～90μm之间.随着热处理温度升高,纳米团聚体大颗粒表面发生塌陷,大颗粒之间发生连接,大颗粒内部纳米颗粒明显长大.低于1250℃热处理后的粉末流动性好,振实密度高,适于等离子体喷涂制备纳米结构涂层.