高能球磨及热挤压制备亚微米结构Al基复合材料

借助高能球磨Al及5%CuO合成了纳米复合粉末,进而在退火后,通过热压和热挤制备出了组织均匀、致密、晶粒尺寸约为120 nm～150 nm的亚微米块体Al基复合材料.XRD和显微组织分析表明粉体球磨时,Al与CuO之间发生了还原反应,但生成物的热稳定性较差,在400℃退火过程中发生了与球磨时相逆的固态反应;复合粉末显微组织上的冷焊条纹其实质是球磨产生的高畸变区,退火使之逐渐消失;制备的亚微米块体复合材料主要以Al2Cu和Al2O3颗粒为增强相,室温下具有良好的压缩性能,但拉伸时表现出极大的脆性.     

高能球磨与热挤压制备Al-Pb-Si-Sn-Cu轴瓦合金

采用机械合金化、冷压与热挤压法制备了Al-15%Pb-4%Si-1%Sn-1.5%Cu(质量分数)轴瓦合金.实验结果表明,合金中Pb晶粒为纳米晶,Al以2种形态存在于合金体系中,一部分为亚微米晶体,另一部分为非晶相.合金的抗压强度和硬度值都随热挤压温度的升高而降低;热挤压温度为400℃时,合金的抗压强度σbe和抗压屈服强度σ0.2分别为610 MPa和440 MPa;其HV值达到1 820 MPa,高于采用其它方法制备的Al-Pb系轴瓦合金的值.     

亚微米AlNp/Al复合材料的组织与性能研究

通过机械干混和湿混(添加分散剂)两种混合工艺,制备了20％AlNp／Al复合粉末,并通过冷等静压一热挤压制备了亚微米AlNp／Al复合材料。对比分析了两种混合工艺条件下亚微米AlN的分散情况,同时分析和测试了复合材料的显微组织与性能。     

高能球磨法制备SiC/Al复合材料

采用高能球磨法制备了SiC颗粒增强Al基复合材料,研究了SiC含量对该复合材料力学性能的影响。结果表明,SiC/Al复合材料的硬度、屈服强度以及抗拉强度随SiC含量的增加而增大,而伸长率随之减小;SiC/Al复合材料呈延性断裂和脆性断裂混合断裂;随着SiC含量的增加,材料延性断裂特征减少。     

高能球磨结合粉末冶金法制备碳纳米管增强7055Al复合材料的微观组织和力学性能

采用高能球磨结合粉末冶金工艺制备了碳纳米管(CNT)含量(体积分数)分别为0、1%和3%的CNT/7055Al复合材料。采用OM、SEM、TEM以及拉伸实验等方法研究了CNT/7055Al复合材料的CNT分布、晶粒结构、近界面结构及力学性能,分析了复合材料的强化机制和各向异性。结果表明,CNT/7055Al复合材料为无CNT的粗晶区与富集CNT的超细晶区组成的双模态晶粒结构;CNT在Al基体的超细晶区中分散良好,CNT-Al界面干净清洁,界面反应产物少;3%CNT/7055Al复合材料沿挤压方向的抗拉强度达到816 MPa,但延伸率仅为0.5%。细晶强化和Orowan强化是CNT/7055Al复合材料主要的强化机制。由于CNT沿不同方向的增强效率不同以及粗晶条带组织的存在,复合材料表现出比基体合金更强烈的各向异性,在垂直挤压方向的拉伸性能要弱于沿挤压方向的拉伸性能。     

球磨法和搅拌铸造法制备SiCp/Al复合材料

用高能球磨法制备出SiC-Al复合粉体,再把复合粉体搅拌弥散到Al熔液中,浇铸制得0.5%、1.0%、1.5%质量分数,下同)SiCp/Al复合材料.制备出的复合材料与未经增强的铝材相比,其抗拉强度分别提高:46.8%、63.8%、34.0%,硬度分别提高:99.1%、116.1%、67.9%.在SiC添加质量分数相同的情况下,添加复合粉的浇铸体与直接添加SiC粉体的浇铸体相比,前者的抗拉强度和硬度高于后者,说明SiC粉和Al粉复合后更容易弥散到Al熔液中.     

亚微米级SiC颗粒增强铝基复合材料的拉伸性能与强化机制

用粉末冶金法制备了亚微米SiC颗粒增强纯铝基复合材料(Al MMC)，对该材料的微观结构和拉伸性能进行了研究，结果表明，15％SiCp(150nm)／Al MMC的拉伸强度和屈服强度分别为342．3和272．4MPa，比纯铝分别提高了89．0％和117．9％，其延伸率为6．3％．拉伸断口观察表明，SiCp／Al MMC断裂机制为界面脱粘和SiC团聚体的脆断，该复合材料具有高强度的原因是基体的微观结构发生了变化，用位错密度强化和弥散强化机制对Al MMC的强化作用进行了评估，预测结果与实验值符合得很好。     

高能球磨法制备钨铜复合材料研究

用机械搅拌及高能球磨法制备W-15wt%Cu复合粉,对其预压成型后采用两步烧结。用X射线衍射对比分析了球磨后钨铜复合粉与原始钨、铜粉的衍射峰变化,用扫描电子显微镜对所制备的复合粉及烧结钨铜复合材料进行了组织形貌观察,并测定了烧结复合材料的相对密度。结果显示球磨钨铜复合粉的晶粒尺寸得到细化,且有不饱和固溶体产生,其烧结合金组织均匀,相对密度增大。     

球磨工艺对Mg2B2O5w/6061Al基复合材料微观组织演变及力学性能的影响

采用粉末热挤压法制备了硼酸镁晶须增强铝基复合材料,对球磨工艺参数、粉末特性及热挤压态复合材料间的相互关系进行了研究。研究结果表明,在球磨过程中,增强体晶须的添加促进了基体合金的变形,加快了铝粉颗粒的焊合与断裂过程的发生。在球磨过程中,经过适当时间的高速球磨后,铝合金基体晶粒尺寸减小,增强体晶须在基体中的分布得到显著改善,从而使热挤压态复合材料力学性能得到大幅度的提高。     

粉末热挤压制备Mg_2B_2O_5/6061Al复合材料的摩擦磨损性能研究

采用粉末热挤压工艺制备硼酸镁晶须增强铝基复合材料,研究了晶须含量和载荷的变化对材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,在恒定的速度和载荷下,硼酸镁晶须体积含量为2%时耐磨性最好,其磨损率为纯6061铝合金磨损率的62%。随着载荷的增大,复合材料的磨损率增加,并且高体积含量的复合材料磨损率呈现出更大的增加趋势。磨损表面分析表明:在较低负载下,6061铝合金的磨损机制以磨粒磨损为主,复合材料的磨损机制以轻微的粘着磨损为主;在较高负载时,6061铝合金和复合材料的磨损机制均由粘着磨损和磨粒磨损共同主导。     

液氮球磨制备纳米SiCp/Al基复合材料的研究

利用液氮球磨技术制备了纳米SiC颗粒增强铝基复合材料粉末,对该纳米粉末进行真空热压和热挤压,获得纳米铝基复合材料块体.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)研究了纳米SiC粉和Al-Zn-Mg-Cu粉在液氮球磨过程中形貌、组织和相组成等.结果表明,液氮球磨可以使复合材料粉末达到纳米级,且纳米SiC可均匀地分布于铝合金中.     

挤压铸造法制备SiC颗粒增强铝基复合材料

采用挤压铸造法制备碳化硅颗粒增强铝合金复合材料，讨论了粘结剂、预制件温度、压力等工艺因素对制备过程的影响．     

自生氧化铝颗粒增强铁基复合材料的制备

采用乙醇作为反应介质,将氨水滴入硝酸铝乙醇溶液中进行中和反应,经洗涤、过滤和烘干后得到氢氧化铝超细粉.将制得的超细氢氧化铝粉与铁粉按一定比例充分混合,经压制、烧结制得氧化铝颗粒增强铁基复合材料.     

Al2O3/Al陶瓷基复合材料的组织与性能

研究了反应自生复合的Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ陶瓷基复合材料的组织与性能间的关系,结果表明,该复合材料的弯曲强度和断裂韧度受到组织中的铝合金含量和孔隙率的影响。当金属质量分数为２０％～３０％时,复合材料的弯曲强度和断裂韧度分别达到３８０～４２０ＭＰａ和８．５～９．５ＭＰａ·ｍ１２。组织中的孔隙对Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ复合材料的性能是非常有害的,特别是当复合材料中的金属质量分数小于１０％时,孔隙对复合材料的性能危害更大。     

原位生成Al3Ti和TiB2增强铝基复合材料的研究

采用原位反应法制备（Al3Ti＋TiB2）／ZL101原位复合材料，测试其室温力学性能，并通过OPM、TEM观察其微观组织。结果表明，原位复合材料经过热处理后，抗拉强度、伸长率以及布氏硬度分别提高了30．9％、17．1％、29．6％。原位复合材料增强相TiB2和Al3Ti弥散分布在α-Al中，Al3Ti呈棒状，几乎与α-Al完全共格；TiB2呈粒状。（TiB2＋Al3Ti）／ZL101原位复合材料强韧化的主要机制是细晶强化和弥散强化。     

利用纯铝和NaOH制备陶瓷基复合材料的研究

运用ＤＩＭＯＸ工艺,利用纯Ａ１和ＮａＯＨ制备了ＡＩ２Ｏ３／Ａ１陶瓷基得合材料,进行了ＳＥＭ,ＴＥＭ热重分析,定量金相等观察和测试,并分析了材料的生产机制。结果表明,纯Ａ、＋ＮａＯＨ制备的复合材料比由Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ合金制备的Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ复合材料组织理致密,力学性能更高,生产速度更快。     

原位Al2O3颗粒增强铜基复合材料的制备及微观组织

采用原位反应的方法成功制备了Al2O3颗粒增强铜基复合材料.对原位反应过程进行了热力学分析和动力学分析.SEM观察和EDS分析显示,原位反应生成的Al2O3颗粒分布于Cu基体中,且颗粒平均直径约为0.5μm,在材料中平整圆滑的Al2O3颗粒与基体结合良好.     

WC_p/2024Al基复合材料的腐蚀机理

采用动电位阳极极化法对体积分数为11.4%WCp/2024Al基复合材料及其基体合金在3.5%NaCl水溶液中的耐蚀性能进行研究。结果表明,由于WC颗粒的加入,提高了WCp/2024Al基复合材料的腐蚀速度。通过对恒电位极化后试样观察发现,WCp/2024Al基复合材料腐蚀机理为富Cu相作为阴极区与其周围的贫Cu区作为阳极区构成电偶腐蚀以及WC颗粒与基体间的协同腐蚀作用。这种双重的电偶腐蚀致使复合材料腐蚀速度加快。     

三维网络SiC多孔陶瓷增强铝基复合材料的制备

以中间相沥青添加质量分数为50%的Si粉制备的炭泡沫预制体为坯体,在高温感应烧结炉中结合反应烧结工艺制备了SiC多孔陶瓷预制体.利用挤压铸造工艺制备了SiC多孔陶瓷增强铝基复合材料.采用扫描电子显微镜(SEM)观察了SiC多孔陶瓷骨架及复合材料的微观形貌和界面结构,通过X射线衍射分析仪(XRD)对多孔陶瓷预制体物相组成进行了分析.利用阿基米德排水法,测试了多孔陶瓷的孔隙率和复合材料的密度.结果表明:添加Si的质量分数为50%的炭泡沫预制体反应烧结后获得的SiC多孔陶瓷具有三维连续通孔结构,孔筋致密并且具有较高的开口孔隙率.通过挤压铸造工艺制备的SiC多孔陶瓷增强铝基复合材料界面结合良好,无明显缺陷.