Characteristic evaluation of Al2O3/CNTs hybrid materials for micro-electrical discharge machining

The characteristic evaluation of aluminum oxide (Al₂O₃)/carbon nanotubes (CNTs) hybrid composites for micro-electrical discharge machining (EDM) was described. Alumina matrix composites reinforced with CNTs were fabricated by a catalytic chemical vapor deposition method. Al₂O₃ composites with different CNT concentrations were synthesized. The electrical characteristic of Al₂O₃/CNTs composites was examined. These composites were machined by the EDM process according to the various EDM parameters, and the characteristics of machining were analyzed using field emission scanning electron microscope (FESEM). The electrical conductivity has a increasing tendency as the CNTs content is increased and has a critical point at 5% Al₂O₃ (volume fraction). In the machining accuracy, many tangles of CNT in Al₂O₃/CNTs composites cause violent spark. Thus, it causes the poor dimensional accuracy and circularity. The results show that conductivity of the materials and homogeneous distribution of CNTs in the matrix are important factors for micro-EDM of Al₂O₃/CNTs hybrid composites.     

Al_2O_3/20%Ni网状复合材料抗热震性研究

采用热压方法制备了Ａｌ２Ｏ３／２０％Ｎｉ网状复合材料,通过压痕－淬火法在３００－９００℃淬火温差范围内评估了热震抗力．结果表明,复合材料的抗热震性明显高于单相Ａ１２Ｏ３陶瓷．根据材料的力学和物理性能,计算了Ａ１２Ｏ３陶瓷和Ａｌ２Ｏ３／２０％Ｎｉ网状复合材料的抗热震因子Ｒ＇和 Ｒ＂＂,结果表明,复合材料的抗热震因子亦大于单相Ａｌ２Ｏ３陶瓷,与热震实验结果相吻合．     

Al2O3短纤维/SiC颗粒混杂增强铝合金复合材料

研究了Ａｌ２Ｏ３ 短纤维和ＳｉＣ 颗粒混杂增强铝合金复合材料在制动过程中的摩擦磨损性能。结果表明复合材料在制动过程中的摩擦系数较稳定, 磨损量较小, 与传统的制动材料铸铁相比, 复合材料的表面温升较低, 铸铁由于表面温升较高而产生了大量的裂纹。复合材料由于增强体的存在, 制动过程中表面易形成致密连续的转移膜, 该转移膜的出现保证了复合材料在制动过程中摩擦系数的稳定, 降低了复合材料的磨损量。与铸铁相比, 复合材料的密度较低, 更适用于作制动材料     

原位合成TiB_2/Al_2O_3复相陶瓷显微组织的研究

采用自蔓延燃烧合成法在室温下的空气中制备出TiB2/Al2O3复相陶瓷,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析表明:大部分TiB2的形貌为规则的块状,晶粒细小,平均尺寸为几个微米,但也出现了TiB2枝晶和棒状晶。而Al2O3的颗粒较大(10～40μm),形状不规则,Al2O3的断口呈层片状,Al2O3和TiB2出现聚集现象。     

Strengthening and toughening forming of Al/Al_2O_3 composite in pseudo-semi-solid state

A new technology thixo-die-forging of the composite in pseudo-semi-solid state was proposed based on the powder metallurgy technology combing with semi-solid metal process,and the cup shells with Al/Al2O3 composite was prepared successfully.The metallographic analysis and performance test show that the microstructure of parts is dense and mechanical properties are excellent with the volume fraction of Al is 37%.The bend strength and fracture toughness of the composite are about 570-690 MPa and 8.5-16.8 MPa·...     

反应合成Ti_3Al/TiC+Al_2O_3复合材料烧结过程热力学分析

将高能球磨后的Ti-Al粉末和TiC,Al2O3粉末混合进行热压烧结,在烧结的过程中反应生成金属间化合物为增强相的复合材料。通过对粉料的X射线衍射分析、热分析(DSC)和烧结体的成分分析表明,最终的金属间化合物只有Ti3Al而没有其它金属间化合物相。通过热力学计算,分析了反应烧结过程并发现在低温由固相间原子扩散控制生成TiAl3,TiAl,Ti3Al的渐进过程,和在高温下金属间化合物的合成机理,而且增强相和基体界面间处于稳定状态。     

Er掺杂强韧化Al_2O_3/TiAl复合材料

以Ti、Al、TiO2为起始原料,以Er2O3为掺杂剂,原位热压合成了Er掺杂Al2O3/TiAl复合材料。通过XRD、SEM分析及力学性能测试,研究了不同Er2O3引入量对合成Al2O3/TiAl复合材料微观结构和力学性能的影响。结果表明:复合材料主要由TiAl、Ti3 Al、Al2 O3相和少量Al10 Er6 O24相组成,含Er相主要分布在基体相晶界处;掺杂0.01 mol Er2 O3制得的复合材料,经1250℃保温2 h真空热压烧结后表观断裂韧性达到最大值(10.41 MPa.m1/2),经1300℃保温2 h真空热压烧结后弯曲强度达到最大值(456.06 MPa);当Er2O3掺杂量增加到0.02 mol时,复合材料的弯曲强度和表观断裂韧性均呈减小趋势。微观结构分析表明,掺杂0.01 mol Er2O3的复合材料断口毛糙,颗粒尺寸变小,增强相分布较均匀,表明适量的Er2O3掺杂可细化复合材料晶粒尺寸,提高增强颗粒分布均匀度,起到增强增韧的效果。     

Al2O3/Cu-WC复合材料载流磨损性能研究

对真空热压烧结的Al2O3/Cu-WC复合材料进行了载流磨损试验,并利用扫描电镜对复合材料的磨损表面及纵切面的微观形貌进行了观察和分析。结果表明,磨损率和摩擦因数随加载电流的增加而增大;磨损表面有WC颗粒的剥落和重新结晶的Al2O3颗粒,加剧了磨粒磨损,其主要磨损形式为粘着磨损、磨粒磨损、电烧蚀磨损。     

Mo中间层对防止Al_2O_3/Kovar钎焊接头裂纹的作用(英文)

为避免Al2O3陶瓷／Kovar接头裂纹的产生,在Kovar表面磁控溅射金属Mo,并使用Ti-Cu-Ni活性钎料进行钎焊试验。通过扫描电镜和能谱对界面微观组织和成分进行了分析。结果表明,当溅射钼中间层的厚度为14．2μm时,在Al2O3／Kovar界面处,Mo中间层可阻碍Kovar中Fe元素与钎料中Ti元素相互反应产生脆性FexTiy金属间化合物,防止了界面处裂纹的生成。     

Al_2O_3对激光熔覆镍基涂层耐磨性的影响

研究Al2O3对激光熔覆镍基涂层耐磨性的影响.通过显微组织的观察,硬度测试和耐磨性测试,结果表明,添加Al2O3具有改变显微组织和激光熔覆层性能的作用.显微组织得到了细化,耐磨性得到显著的提高.     

SiO_2与液态Al反应生成Al_2O_3/Al复合材料的研究

采用SiO2 粉与液态Al反应制备Al2 O3 /Al复合材料 ,讨论了SiO2 的加入量、反应温度、反应时间对反应速度的影响 ,分析了不同反应温度和保温时间下生成复合材料的微观结构。试验证明 :当SiO2 含量较低时 ,SiO2 与Al发生完全反应 ,形成均匀Al2 O3 /Al复合层 ;当w(SiO2 )达一定量时 ,反应速度反而降低 ;保温时间为 6～ 8h,反应速度最快 ,之后变慢     

Al_2O_3/Al基颗粒增强复合材料的凝固组织

本文利用旋涡制造颗粒增强铝基复合材料 ,探讨了增强颗粒的添加对基体凝固组织的影响 ,对比了添加SiO2 (SiO2 和铝液发生下式反应 :3SiO2 4Al—→ 3Si 2Al2 O3 )和Al2 O3 复合材料的增强颗粒分布。实验结果表明 ,由于颗粒的存在 ,晶体的生长受到影响 ,导致组织细化。添加SiO2 复合材料的增强颗粒分布比添加Al2 O3 复合材料的增强颗粒分布更易均匀     

热处理工艺对SiC/Al_2O_3陶瓷裂纹愈合及强度的影响

采用压痕法在热压烧结的SiC/Al2O3复合陶瓷试样表面制造裂纹,对含有裂纹的试样在1 000～1 400℃进行不同时间的愈合处理,研究了愈合工艺对材料抗弯强度的影响规律,同时探索了愈合机理.结果表明,随着愈合处理温度的升高和时间的延长,表面裂纹逐渐愈合,长度缩短,材料的抗弯强度逐渐恢复.经1 300℃保温4 h愈合处理后,抗弯强度恢复至583.6 MPa,与完好试样的抗弯强度值(600.6 MPa)非常接近.继续提高处理温度或和延长时间,生成的大量CO(或CO2)气体难以从试样中逸出或在表面产生气孔,在试样表面形成新的缺陷,反而不利于抗弯强度的恢复;抗弯强度的恢复反应是SiC+O2→SiO2+CO(CO2),生成的SiO2填充了裂纹.     

Y_2O_3-Al_2O_3对SiC纤维烧结特性的影响

研究了纳米Y_2O_3—Al_2O_3在烧结时形成液相YAG(yttrium-alurninum garnet)对SiC纤维烧结特性的影响。实验结果表明,液相YAG的形成可以有效地提高SiC纤维的密度,在较低的烧结温度下达到完全致密,同时使纤维的强度由168MPa提高到844MPa。当烧结温度高于1800℃时,纤维中各组份间发生化学反应,产生的气体逸出后,在纤维组织中留下孔隙,使纤维强度降低。     

层压法制备SiC_f/Al_2O_3复合材料的抗弯性能研究

以氧化铝为填料,硅溶胶为粘结剂,碳化硅纤维布为增强纤维,使用层压法制备SiCf/Al2O3复合材料,并对该复合材料做了抗弯性能试验。结果显示,随处理温度的升高,基体缓慢释放出的结合水会对纤维造成氧化损伤,使试样的抗弯性能下降,但是材料始终表现出非脆性断裂行为,这与基体与纤维之间未形成强结合有关;包裹氧化硼玻璃后在空气中对SiCf/Al2O3进行处理后,氧化硼玻璃能有效阻止空气与纤维的接触,防止了纤维在高温下被氧化,分析表明在600、700、800℃保温0.5、1、1.5、2 h后,抗弯强度变化不大。     

多元非晶态Ni-Cu-P/Al_2O_3刷镀工艺的研究

论述了刷镀 Ni- Cu- P/ Al2 O3在金属零件表面形成非晶态刷镀层的工艺方法和刷镀液的配方 ;分析了镀层中 Al2 O3含量对形成非晶态刷镀层的影响 ;分析了热处理温度对刷镀层硬度的影响 ,当热处理温度在 36 0℃时 ,刷镀层硬度最高 ,耐磨性最好。非晶态刷镀具有工艺简单、刷镀层硬度高、耐磨性和耐蚀性好的特点     

Examination of wire electrical discharge machining of Al2O3p/6061Al composites

Alumina particle reinforced 6061 aluminum matrix composites (Al₂O₃p/6061Al) have excellent physical and chemical properties than those of a traditional metal; however, their poor machinability lead to worse surface quality and serious cutting tool wear. In this study, wire electrical discharge machining (WEDM) is adopted in machining Al₂O₃p/6061Al composite. In the experiments, machining parameters of pulse-on time were changed to explore their effects on machining performance, including the cutting speed, the width of slit and surface roughness. Moreover, the wire electrode is easily broken during the machining Al₂O₃p/6061Al composite, so this work comprehensively investigates into the locations of the broken wire and the reason of wire breaking.The experimental results indicate that the cutting speed (material removal rate), the surface roughness and the width of the slit of cutting test material significantly depend on volume fraction of reinforcement (Al₂O₃ particles). Furthermore, bands on the machined surface for cutting 20 vol.% Al₂O₃p/6061Al composite are easily formed, basically due to some embedded reinforcing Al₂O₃ particles on the surface of 6061 aluminum matrix, interrupt the machining process. Test results reveal that in machining Al₂O₃p/6061Al composites a very low wire tension, a high flushing rate and a high wire speed are required to prevent wire breakage; an appropriate servo voltage, a short pulse-on time, and a short pulse-off time, which are normally associated with a high cutting speed, have little effect on the surface roughness.     

火焰喷涂工艺对Al_2O_3陶瓷涂层的影响

采用火焰喷涂技术对基体金属表面喷涂Al2O3陶瓷。通常该陶瓷涂层易出现“剥落”、“龟裂”、孔隙率偏高等缺陷,这些缺陷的产生严重影响涂层的性能。本文通过制定和改善其喷涂工艺,有效地解决了其产生上述缺陷的问题。     

模板浸渍法制备Al_2O_3-ZrO_2-Y_2O_3复合陶瓷纤维及其烧结工艺

以蚕丝为模板,Al、Zr、Y的硝酸盐乙醇溶液为浸渍液,采用模板浸渍法制备了Al2O3-ZrO2-Y2O3,复合陶瓷纤维.采用FE-SEM,XRD,TG-DTG和DTA对复合陶瓷纤维的制备及烧结工艺进行了分析研究,实验结果表明所得陶瓷纤维保留了原蚕丝模板纤维的形貌,随着烧结温度的提高,蚕丝基体逐渐热解,纤维直径逐渐变小,在1200℃烧结后的主要相组成为:-Al2O3、θ-Al2O3、Y2O3稳定t-ZrO2和m-ZrO2.     

Effect of Thermal Cycling Treatment on Microyield Behavior of Al_2O_3p/Al Composite

ＥｆｅｃｔｏｆＴｈｅｒｍａｌＣｙｃｌｉｎｇＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｎＭｉｃｒｏｙｉｅｌｄＢｅｈａｖｉｏｒｏｆＡｌ２Ｏ３ｐ／ＡｌＣｏｍｐｏｓｉｔｅＬｉＹｉｃｈｕｎ，ＦａｎＪｉａｎｚｈｏｎｇ，ＺｈａｎｇＫｕｉ，ＺｈａｎｇＳｈａｏｍｉｎｇ，ＳｈｉＬｉｋａｉ（李...