SiC质量分数对SiC_p/6061铝基复合材料组织和性能的影响

采用半固态搅拌方法添加SiC颗料制备了SiCp/6061铝基复合材料,研究了SiC颗粒添加量对复合材料显微组织、力学性能及耐磨性能的影响。结果表明:SiC颗粒在复合材料中分布均匀,其分散性随SiC添加量的增大先提高后下降,当SiC质量分数为20%时达到最佳;随SiC添加量的增大,复合材料的抗拉强度、硬度和耐磨性能增加,伸长率下降,当SiC质量分数为25%时,复合材料的抗拉强度、伸长率和磨损率分别为282 MPa,3.9%,4.563×10-8 mg·mm-1·mm-2,抗拉强度和耐磨性能分别比6061铝合金的提高了64.2%和670%,伸长率则下降了38.1%。     

电铸制备SiC颗粒增强镍基复合材料的工艺与性能

采用电铸技术(氨基磺酸镍电铸液)成功制备了SiC颗粒增强镍基复合材料;用Leica Qwin图形分析软件和显微硬度计分析了电铸工艺参数对SiC颗粒增强镍基复合材料中SiC颗粒含量以及SiC含量对该复合材料显微硬度的影响;用场发射扫描电镜分析了复合材料的截面形貌和SiC分布.结果表明:在SiC加入量50 g·L-1、电流密度3 A·dm-2和磁力搅拌强度1.5次/min条件下,复合材料中SiC颗粒体积分数达到最高值27%,其显微硬度值也最高,为710 HV.     

SiC颗粒表面处理对SiC/Cu复合材料性能的影响

将SiC颗粒在1 100℃和空气气氛下锻烧6 h得到氧化态的SiC颗粒,在5%HF酸中浸泡24 h得到酸洗过的SiC颗粒;然后采用非均相沉淀包裹法制得铜包裹不同状态SiC复合粉体,采用热压烧结工艺制备了含有35%SiC(体积分数)的SiC/Cu复合材料;对复合材料的微观结构和性能进行了研究和分析。结果表明:与原始态SiC颗粒的复合材料相比,对SiC颗粒进行高温氧化和酸洗后使得SiC/Cu复合材料具有不同的界面结合状态,均能提高复合材料的强度和硬度,酸洗态SiC颗粒制备的复合材料强度和硬度均最高。     

快速凝固结合粉末冶金法制备SiC_p/AZ91复合材料的组织及性能

用快速凝固结合粉末冶金法制备了SiC颗粒增强镁合金基复合材料(SiCp/AZ91)棒材,研究了SiC颗粒含量对复合材料室温力学性能及显微组织的影响.结果表明:制备的复合材料棒材中SiC颗粒在基体中分布均匀,但仍存在局部颗粒团聚现象;随SiC颗粒含量的增加,复合材料的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率均逐渐降低;热挤压过程中,镁、SiC和SiO2之间发生了界面反应,在界面生成Mg2Si等脆性相,影响了复合材料的界面性能.     

铺粉工艺对SiC 颗粒增强铝基表面复合材料性能的影响*

搅拌法制备SiC颗粒增强铝基复合材料时铺粉工艺对材料性能影响很大,影响SiC颗粒能否均匀地嵌入基体中。研究黏接剂、SiC颗粒粒径、颗粒铺粉厚度等对搅拌摩擦制备SiC颗粒增强铝基复合材料的影响。以焊缝宏观质量、SiC颗粒体积分数与硬度、基体组织及颗粒、复合材料不同深度维氏硬度、复合区面积(宏观)为表征参量对制备的复合材料进行表征,并得出最佳的铺粉工艺。结果表明:相比于α-氰基丙烯酸乙酯,聚乙烯醇作为黏接剂时,复合材料中SiC颗粒的分布更加均匀;嵌入基体的SiC颗粒体积分数随着SiC粉末粒径的增加而增加,而基体中SiC颗粒体积分数相同情况下,SiC颗粒的粒径越小对基体材料硬度的提高越明显;复合材料中SiC颗粒增强区面积会随着铺粉厚度的增加而增加,但增加铺粉厚度会使得SiC颗粒增强区硬度、体积分数的变化梯度增加。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的制备及性能

利用粉末冶金法制备出了SiC颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al),研究了SiC颗粒添加量对复合材料布氏硬度、抗拉强度及显微结构的影响。结果表明:SiC颗粒在基体材料中分布均匀,界面清晰;SiCp/Al复合材料的硬度与抗拉强度随SiC颗粒含量的增加先升高后降低,在SiC颗粒添加量为7 Wt%时,硬度与抗拉强度达到最大值,分别为89.4HBS与311MPa。     

SiC_p增强镁-锌-锆合金基复合材料的阻尼性能

采用粉末冶金法制备了不同含量SiC颗粒增强Mg-2.51Zn-0.629Zr合金基复合材料;采用光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪等对基体合金及复合材料的组织及物相组成进行了分析,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与温度的变化关系进行了研究。结果表明:当SiC颗粒体积分数为15%时,复合材料中颗粒的分布比较均匀;与基体合金相比,SiC颗粒的加入显著提高了复合材料的阻尼性能,SiC颗粒体积分数为9%时,复合材料的阻尼性能最好,其内耗-温度曲线在100～150℃,250～300℃及350～400℃的温度范围内均出现了内耗峰。     

Al_2O_3连续增强铝基复合材料的干摩擦磨损特性

通过摩擦磨损试验对比研究了含质量分数18%SiC颗粒和不含SiC颗粒的Al2O3连续增强铝基复合材料与NAO(无石棉有机材料)配副的干滑动摩擦磨损行为。结果表明:复合材料在较低的滑动速度(0.628m·s-1)下,最大启动摩擦因数随正压力的增大而降低;在较高的滑动速度(2.512m·s-1)下,最大启动摩擦因数随正压力的增大呈先减小后增大的趋势;正压力一定时,最大启动摩擦因数随滑动速度的增大先减小后增大;含SiC的Al2O3连续增强铝基复合材料比不含SiC的Al2O3连续增强铝基复合材料具有更高的摩擦因数和更好的耐磨性。     

原位SiC颗粒对SiCP/MoSi2室温断裂韧度的影响

以钼、硅、碳粉末为原料,采用湿法混合和原位反应热压一次复合工艺制备了MoSi2以及含不同体积分数原位SiC颗粒的SiCP/MoSi2复合材料,并研究了原位SiC颗粒对该材料室温断裂韧度的影响.结果表明:复合后的SiCP/MoSi2室温断裂韧度大幅度提高,原位SiC颗粒可以细化MoSi2基体晶粒,减少和消除脆性的SiO2玻璃相,并阻碍SiCP/MoSi2复合材料断裂时的裂纹扩展而造成裂纹的偏转和桥接.     

真空烧结原位合成制备SiC+WSi2/MoSi2复合材料及其性能

以钼粉、硅粉、钨粉和石墨粉为原料,采用真空烧结原位合成方法制备了不同SiC和WSi2配比颗粒增强的SiC+WSi2/MoSi2复合材料,研究了其物相组成、力学性能和室温断口形貌,并分析了复合材料的强韧化机理.结果表明:该复合材料主要由WSi2、MoSi2和SiC相组成,还有微量的(Mo,W)5Si3相;其中10%SiC...     

颗粒增强铝基复合材料均质假设有限元计算的有效性

以SiCp/A356复合材料为例,建立了复合材料的两种单元体模型,即均质单元体模型和非均质单元体模型,通过两种模型的计算结果和试验结果的比较,系统地研究了SiC颗粒含量和温度对均质假设有限元计算有效性的影响。结果表明:SiC颗粒质量分数不大于20%的SiCp/A356复合材料,在25~300℃的温度范围内,均质假设的有限元模拟计算是有效的。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损机制研究

SiC颗粒增强铝基复合材料是一种性能优异的高速摩擦材料,作为刹车材料必将在陆上运输领域得到广泛应用。但SiC颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损性能强烈地依赖于实验条件和制备工艺。综述了各种因素对SiC颗粒增强铝基复合材料摩擦磨损性能的影响,总结了SiC颗粒增强铝基复合材料摩擦磨损机制,并指出了SiC颗粒增强铝基复合材料需进一步深入研究的问题及新的研究方向。     

Si_3N_(4p)-SiC_w/MoSi_2复合材料的强韧化效果与机制

通过显微组织观察和力学性能测试,对SiC晶须和Si3N4颗粒复合强韧化MoSi2的效果及其作用机制进行了初步研究和探讨。结果表明:复合材料中的SiC晶须和Si3N4颗粒的加入可大幅提高其抗弯强度、断裂韧度和维氏硬度;弥散强化和细晶强化是复合材料强度提高的主要机制,抗弯强度达到427 MPa;通过晶粒细化、裂纹偏转和分叉等机制的综合作用使复合材料增韧,室温断裂韧度达到10.4 MPa.m1/2。     

SiC颗粒对镁基复合材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金法制备了AZ91镁合金和SiC颗粒增强的镁基复合材料,SiC的粒度分别为18 μm和8μm,经热压烧结后制得试样.通过扫描电子显微镜观察分析基体和增强体的微观组织形貌,并将制备出的材料分别放入MMW-1型摩擦磨损试验机上,研究SiC的粒度对镁基复合材料摩擦磨损性能的影响.实验结果表明:SiC颗粒的加入能有效...     

SiC粒径对铜基复合材料载流磨损性能的影响

采用粉末冶金法制备不同SiC粒径改性的SiC/C/Cu复合材料,研究SiC颗粒大小对材料组织结构和物理性能的影响;在载流摩擦磨损试验机上进行载流磨损试验,研究不同滑动速度下,SiC粒径对材料磨损率的影响。结果表明:在SiC/C/Cu复合材料中小颗粒SiC偏聚于C/Cu界面处,而大颗粒SiC均卡嵌在铜基体内,并且随着SiC颗粒的增大,复合材料硬度和密度稍有增加,孔隙率迅速降低,导电率增加;在较低滑动速度下,复合材料的磨损量随SiC粒径增大不断降低;在较高滑动速度下,随SiC粒径增大,复合材料的磨损率先降低后升高,25μmSiC改性的复合材料具有最低的磨损率。     

干摩擦条件下Al_2O_3基复合材料的摩擦磨损特性

以用SiC、Ti(CN)和ZrO2颗粒增韧的三种Al2O3基复合材料为研究对象,利用销盘式摩擦磨损试验机研究了它们的摩擦磨损性能,通过扫描电子显微镜对其磨损形貌进行了观察和分析.结果表明:在本试验条件下,Al2O3基复合材料的耐磨性能与添加剂的种类有关,其耐磨性能好坏顺序为Al2O3/Ti(CN)、Al2O3/SiC、Al2O3/ZrO2;Al2Os/SiC复合材料的磨损机理主要为疲劳磨损和脆性断裂,Al2O3/ZrO2和A12O3/Ti(CN)复合材料的磨损机理主要为磨粒磨损.     

挤压铸造SiCp/2A50铝基复合材料的组织和力学性能研究

研究了在常规铸造工艺下使用挤压铸造方法制备SiC颗粒增强2A50的复合材料,分析了复合材料及增强相的微观组织,检测复合材料的室温力学性能,并探讨复合材料中SiC的强韧化机理以及SiC颗粒体积分数对力学性能的影响。研究表明,使用挤压铸造工艺制备的材料力学性能明显高于铝合金基体;SiCp/2A50复合材料力学性能的提高是位错强化、界面强化和时效强化等机制共同作用的结果;SiCp颗粒的体积分数应控制在20%左右,才能提高复合材料的力学性能。     

碳化硅增强颗粒含量和尺寸对铝基复合材料超精密车削表面的影响

用聚晶金刚石刀具(PCD)研究了增强颗粒的含量、尺寸等对SiC颗粒增强铝基复合材料超精密车削表面的影响.结果表明:SiC增强颗粒的去除方式主要有拔出、破碎和切断等,SiC颗粒的含量和平均尺寸越大,其拔出和破碎现象就越多,复合材料获得的加工表面粗糙度值也越大;当SiC颗粒主要以切断方式被去除时,可望获得含有较少坑洞和裂纹等加工缺陷的超精密切削表面.     

SiC粒径对铜基复合材料载流磨损性能影响

采用粉末冶金法制备不同SiC粒径改性的SiC/C/Cu复合材料,研究SiC颗粒大小对材料组织结构和物理性能的影响;在载流摩擦磨损试验机上进行载流磨损试验,研究不同滑动速度下,SiC粒径对材料磨损率的影响。结果表明：在SiC/C/Cu复合材料中小颗粒SiC偏聚于C/Cu界面处,而大颗粒SiC均卡嵌在铜基体内,并且随着SiC颗粒的增大,复合材料硬度和密度稍有增加,孔隙率迅速降低,导电率增加;在较低滑动速度下,复合材料的磨损量随SiC粒径增大不断降低;在较高滑动速度下,随SiC粒径增大,复合材料的磨损率先降低后升高,25 μm SiC改性的复合材料具有最低的磨损率。     

双向载荷对SiC颗粒增强铝基复合材料变形行为的影响

利用有限元方法研究了单轴和双轴拉伸条件下,SiC颗粒增强铝基复合材料的变形行为,分析了SiC颗粒体积百分比和双向载荷比,对复合材料宏观力学性质的影响.结果表明,对同一颗粒体积比而言,复合材料的宏观等效应力应变曲线随三轴应力约束的增加而降低;与单轴加载不同,在双轴加载条件下,即使SiC颗粒的体积比很小,其增强效果也很明显.