玄武岩颗粒增强7A04铝基复合材料的界面结构及力学行为

采用喷射成形技术制备7A04铝合金及玄武岩颗粒增强7A04铝合金复合材料,利用金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析复合材料微观组织和界面结构,对比研究复合材料的力学性能。结果表明:玄武岩颗粒在铝基体中弥散分布,并与铝基体形成强力结合界面,玄武岩颗粒边缘的SiO₂不断被反应生成的Al₂O₃取代,形成一层几十纳米厚度的高温反应层,反应生成的Al₂O₃强化玄武岩颗粒与铝基体的结合界面;弥散分布的玄武岩颗粒促进基体中位错增殖、空位形成和析出相的析出,析出相主要以板状的η(MgZn₂)相和亮白色条状或椭球状的T(Al₂Mg₃Zn₃)相为主,结合界面、高位错密度及弥散分布的第二相显著提高复合材料的力学性能,添加玄武岩颗粒的7A04铝合金复合材料的屈服强度和极限拉伸强度分别达667 MPa和696 MPa,与未添加玄武岩颗粒的7A04铝合金相比分别提高10.4%和...     

Ni-Co-P多元合金镀覆碳纤维增强Cu基复合材料的性能及断裂机制

采用无钯化学沉积法在碳纤维（CF）表面沉积厚度约0.7 μm、成分可控的Ni-Co-P合金镀覆层,并通过热压烧结工艺在850 ℃、30 MPa真空条件下分别制备纤维增强体体积分数为10%、20%、30%和40%的Ni-Co-P镀覆CF增强铜基复合材料CF/Cu(Ni-Co-P)、30%未修饰CF增强铜基复合材料CF/Cu和30% Ni镀覆CF增强铜基复合材料CF/Cu(Ni)。通过能谱仪、扫描电镜对CF/Cu(Ni-Co-P)中增强体及界面相元素分布、断口形貌进行观察,并采用电子万能试验机对复合材料拉伸性能进行测试。结果表明：在70 ℃水浴条件下沉积10 min可在CF表面获得厚度均匀、表面平整的Ni-Co-P多元合金镀覆层。CF/Cu(Ni)复合材料拉伸性能随着纤维含量的升高呈先提升后降低的趋势,30% CF/Cu(Ni-Co-P)复合材料的抗拉伸强度和屈服强度最高。在增强体含量相同条件下（30%）,CF/Cu(Ni-Co-P)复合材料的力学性能明显优于CF/Cu(Ni)和CF/Cu复合材料,断裂机制为非积聚型失效。     

玄武岩纤维/树脂基复合材料的界面强化研究现状

通过对连续纤维/树脂基复合材料界面强化机理的分析,结合国内外玄武岩纤维/树脂基复合材料界面强化的工艺方法,综述了玄武岩纤维/树脂基复合材料界面强化的研究现状,并指出了探索玄武岩纤维/树脂基复合材料界面强化新方法的重要意义.     

石墨纤维增强Al基复合材料界面反应机制研究

本文利用透射电子显微镜（ＴＥＭ）对不同条件下形成的石墨长纤维增强Ａｌ—Ｔｉ（０．３５ａｔ—％）基复合材料的界面微观结构进行了比较研究，用高分辨透时电子显微术研究了Ａｌ＿４Ｃ＿３的生长规律，结果表明Ａｌ＿４Ｃ＿３顶端与Ａｌ基体间的界面粗糙，其生长机制为连续生长，Ａｌ＿４Ｃ＿３的（０００１）面与Ａｌ基体的界面光滑，其生长机制为沿面生长．两种生长机制在不同的生长驱动力作用下，具有不同的相对生长速率。因此在不同的材料制备工艺条下，Ａｌ＿４Ｃ＿３的形态也表现出不同的特点。讨论了纤维分布情况对界面微观结构的影响，认为适当降低纤维体积含量对进一步改善复合材料性能有利。     

纤维增强TiAl基复合材料的研究

介绍了纤维增强TiAl基复合材料在制备、界面和力学性能等方面的研究和进展。指出纤维增强TiAl基复合材料是发挥TiAl基合金潜力的一个重要方面。同时，也讨论了纤维增加TiAl基复合材料所面临的一些问题。     

SiCw/MgLiAl复合材料的界面结构

从热力学角度分析了SiC晶须与Mg Li Al合金的化学相容性 ,利用透射电镜及高分辨电镜研究了SiCw/MgLiAl复合材料的界面结构 ,并测试了复合材料的力学性能。结果表明 ,该复合体系化学相容性较好 ,SiC晶须与基体合金界面结合紧密 ,没有反应物 ;少数SiC晶须表面发生了沿 {1 1 1 }晶面的定向损伤 ,出现了 70 .5°或 1 0 9.5°台阶。拉伸实验结果表明 ,SiC晶须对Mg Li Al合金具有明显的强化作用 ,使复合材料的抗拉强度、弹性模量明显提高。     

含Cu界面层碳纤维增强铝基复合材料制备工艺及其力学性能研究

为了改善碳纤维与Al基体的润湿性和抑制Al基体对碳纤维的反应腐蚀,采用电镀工艺结合超声辅助振荡分散法,在碳纤维表面制备了均匀、光滑、连续的Cu界面层。通过真空压力浸渗法制备了碳纤维增强铝基复合材料。微观组织结构分析表明,Cu界面层的引入,使得所制备的复合材料中碳纤维分散好、基体致密度高、Al熔体能很好地浸渗到碳纤维束丝中形成结合良好的碳纤维-基体界面;同时,Cu界面层的引入可以避免Al熔体对碳纤维的腐蚀。力学性能测试表明,与工业纯Al相比,当碳纤维的体积分数为8%时,材料的拉伸强度可以提高143%。断口分析表明,在拉应力作用下,碳纤维-基体复合区域的碳纤维在Al基体中发生了滑移或拔出,因此在碳纤维的滑移和拔出过程中裂纹扩展被抑制,从而大大提高铝基复合材料的强度。     

SiC纤维增强钛基复合材料的横向力学性能

采用十字形试样测试分析有C涂层和无C涂层两种SiC纤维增强钛基复合材料的横向力学性能,以横向载荷作用下应力-应变曲线上的非线性拐点计算界面的强度.结果表明,有C涂层的界面横向开裂强度为53 MPa,低于无C涂层的界面开裂强度196 MPa,并且前者在横向载荷作用下沿C涂层与纤维之间开裂,而后者沿反应生成物与基体间开裂;体积分数为30%的多根纤维钛基复合材料的非线性拐点应力低于单根纤维复合材料,这主要是由于残余应力的减少引起,界面强度并没有明显变化.     

SiC纤维增强钛基复合材料的界面反应

采用真空热压工艺制备了界面结合良好的SiC纤维增强钛基复合材料,并对其界面和SiC纤维进行了透射电镜分析.结果表明,针状β-SiC晶粒沿纤维径向生长,呈辐射状分布;在复合材料的热压制备过程中,Si和C由SiC纤维向钛基体扩散,Ti则向SiC纤维扩散,形成了TiC和Ti5Si3等产物.     

石墨纤维增强Al基复合材料界面反应机制研究

本文利用透射电子显微镜（ＴＥＭ）对不同条件下形成的石墨长纤维增强Ａｌ－Ｔｉ（０．３５ａｔ－％）基复合材料的界面微观结构进行了比较研究，用高分辨透射电子显微术研究了Ａｌ４Ｃ３的生长规律。结果表明Ａｌ４Ｃ３顶端与Ａｌ基体间的界面粗糙，其生长机制为连续生长。Ａｌ４Ｃ３的（０００１）面与Ａｌ基面光滑，其生长机制为沿面生长。两种生长机制在不同的生长驱力作用下，具有不同的相对生长速率。因此在不同的材料制备工艺     

陶瓷基复合材料的微观结构和力学性能(英文)

采用添加剂热压烧结制备了短纤维增韧氮化硅基复合材料,并对材料的力学性能和微观结构进行了分析和讨论.结果表明:Y_2O_3-La_2O_3添加剂促进了α-Si_3N_4→β-Si_3N_4的相转变,这个体系经过1800 ℃的热压烧结后,其中的碳纤维产生退化.而经过1600 ℃热压烧结的含LiF-MgO-SiO_2添加剂的体系中,纤维保持完好,晶粒没有发生相转变.两个体系的复合材料的断裂韧性值均高于氮化硅基体的值,其提高幅度均接近20%,这归因于纤维拉拔、裂纹偏转和界面松解机制.     

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。     

液态浸渗后直接挤压铝基复合材料的力学性能

实验研究了采用液态浸渗后直接挤压工艺制备的氧化铝短纤维增强铝基复合材料（Al2O3Sf／Al）的力学性能。发现该方法制备的复合材料不仅具有很高的弹性模量和强度性能、材料中增强纤维的增强承载作用得到了充分发挥,而且延伸率能保持在相对较高水平。结果表明,该工艺是一条非常有效的制备金属基复合材料的新途径。     

镁基复合材料力学性能与微观组织研究

采用了液态浸渗法制备了Al2O3短纤维和SiC颗粒混杂增强镁合金复合材料。研究了浸渗压力对镁基复合材料力学性能和微观组织的影响。研究表明,当浸渗压力从0．4MPa增加到60MPa的过程中,由于组织的密实使得力学性能上升;随着浸渗压力的增加,将导致预制体受到压缩变形,纤维折断,从而导致综合力学性能下降。     

聚碳硅烷原位自生增强钛基复合材料的组织及性能研究

以低氧氢化脱氢钛粉和陶瓷先驱体聚合物聚碳硅烷(PCS)为原料,通过粉末冶金工艺原位自生制备高强高塑钛基复合材料,探究了PCS的引入对钛基复合材料的控氧效果、烧结致密化过程、基体显微组织和力学性能的影响规律。研究表明：采用湿混包覆工艺可以将PCS包覆于Ti粉表面,有效控制材料制备过程中的氧增,其中制备的Ti-1.0 wt.% PCS复合材料的氧含量为0.21~0.24 wt.%,显著低于未经处理的CP-Ti样品(0.36~0.41 wt.%)。在烧结过程中,PCS受热分解并与Ti基体原位反应生成TiC颗粒,弥散分布在基体中,而Si元素则固溶于Ti基体。PCS的引入对Ti基体的性能具有明显的改善作用,经1200 °C/2 h烧结制备的Ti-1.0 wt.% PCS复合材料致密度达到98.4%,洛氏硬度为47.3 HRC,屈服强度为544 MPa,抗拉强度为650 MPa,延伸率为14.5%,其综合性能指标显著优于CP-Ti样品。     

SiCp/AlCuMgAgCe复合材料的显微组织与力学性能

采用压铸浸渗法制备了53%SiCp增强的AlCuMgAgCe基复合材料。通过X射线衍射、金相观察、扫描电镜与透射电镜分析以及力学性能测试,研究了SiCp/AlCuMgAgCe复合材料的显微组织与力学性能。结果显示,在AlCuMgAgCe合金中加入53%体积分数的SiC颗粒后,复合材料的组织致密,分布均匀,其断裂方式包括界面脱开、基体韧断和增强体开裂,SiC颗粒与基体之间并没有发生明显的界面反应。在185℃的等温时效析出过程中,复合材料的析出相主要由Ω相和少量θ′相组成。     

中间相沥青基炭/炭复合材料的微观结构与力学性能

借助偏光显微镜、扫描电镜、透射电镜以及力学性能测试研究了微观结构对中间相沥青基炭/炭复合材料力学性能的影响.结果表明基体炭在偏光显微镜下呈现出光学各向异性,在SEM和TEM下呈片层条带状结构.基体炭与纤维之间的界面不连续,为"裂纹型"界面.材料受载破坏时裂纹通过改变扩展路径而延缓其扩展速度,在纤维-基体界面处以及基体炭层片之间引起滑移,在断口形貌上体现出断裂台阶适中且与纤维拔出交替进行,表现出韧性破坏的断裂特征.材料具有较高的力学性能,抗弯强度达到257MPa.     

高压浸渍-碳化制备沥青基碳/碳复合材料的组织与性能

以１ＫＰＡＮ基高强纤维为增强体,以调制中温煤沥青为基体的前驱体,采用高压浸渍－碳化工艺制备出了不同碳化压力状诚下的沥青基碳／碳复合材料。通过对所得碳／碳复合材料制件的弯曲性能试验及显微组织分析表明,材料的力学性能与碳化压力、密度、显微组织结构及界面结合状态有比较密切的联系。材料的断裂形式有韧性断裂、脆性断裂或它们的混合断裂形式,其密度和显微结构不同,表现出的断裂形式也不同,在制件的断面形貌上则表现