三维碳化硅结构增强铝基复合材料的制备

采用有机泡沫体浸渍工艺制备了具有三维骨架结构且气孔相互连通的碳化硅多孔陶瓷预制体,使用无压浸渗工艺制备了三维碳化硅结构增强的金属铝基复合材料,同时探讨了无压浸渗过程的反应机理及动力学过程,用XRD、SEM、光学显维镜研究了预制体和复合材料的金相组成及显维组织结构。结果表明,在金属熔体中引入合金元素Si和Mg等元素能破坏氧化铝膜,缩短无压浸渗过程的孕育期。浸渗温度越高,浸渗速度就越快。     

铁铜压坯在铝液中的浸渗研究

采用正交试验的方法进行铁铜压坯在铝液中浸渗试验。比较铁铜压坯在铝液中浸渗前后的密度增长率、硬度变化率和显微组织变化,分析温度、压力及时间对浸渗的影响,研究铁铜压坯在铝液中的浸渗行为。结果表明:浸渗后密度与硬度均增加;随着浸渗时间和温度的增加,微观组织逐渐均匀;在试样致密化过程中,硬度主要受密度变化影响,界面和金属间化合物弥散强化起次要作用。     

浸渗法制备颗粒增强铝基复合材料研究

采用廉价ＳｉＯ２ 原料,利用浸渗方法获得了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ复合材料。研究表明：熔融铝合金可在空气中自动浸入ＳｉＯ２,无需真空或外加压力;自浸渗过程与铝合金成分无关;ＳｉＯ２ 坯体中助渗剂不是浸渗的控制条件。实验还分析讨论了浸渗温度,浸渗时间和ＳｉＯ２ 颗粒大小等因素对浸渗过程的影响     

无压浸渗法制备高体积含量的铝基复合材料

试验采用对SiCp表面预氧化后镀镍处理,将颗粒大小为28、43、74μm,质量之比为2∶3∶5的SiCp和有机胶PVA混合后,用液压机制成Φ(100±1)mm、厚10mm、相对密度为68%的预制件,将预制件置于N2气氛的箱式电阻炉中850℃浸渗2h制成SiCp增强的铝基复合材料。试验结果表明,SiCp表面镀镍后明显地改善了铝合金对其的润湿性能,促使浸渗过程快速进行。显微组织观察表明,复合材料中SiC颗粒在基体合金中分布均匀,并与基体合金界面结合良好,无孔洞。     

液相浸渗用多孔预制体制备的研究现状

多孔预制体是用液相浸渗法制备金属基复合材料最重要的组成部分,通过调节多孔预制体的孔隙率和孔结构,可以获得不同性能和组织的金属基复合材料,即多孔预制体是保证复合材料可设计性的前提。综述了各种类型的液相浸渗用多孔预制体的制备工艺,对液相浸渗用多孔预制体制备的研究现状进行了全面的评述,分析了成形压力、烧结规范、粘结剂、造孔剂及后续处理等因素对液相浸渗用多孔预制体质量产生的影响。     

原位技术在 MoSi_2 基复合材料制备中的应用与发展

从复合材料增强相的原位引入和原位涂层两个方面，对制备ＭｏＳｉ２基复合材料的燃烧合成、固态置换反应、机械合金化、反应浸渗和反应喷雾沉积等原位复合技术的现状和发展作了概述。     

渗钛和硼钛共渗的研究

本文通过对六种钢材进行的Ti、B—Ti共渗试验,用金相显微分析、扫描电镜、电子探针和X射线衍射等方法研究了渗层的成分、相结构和组织。结果表明,B—Ti渗层由Fe_2B和Ti_3~-B_4相构成,显微硬度可达HV_0.1~?2500以上。同时,对B—Ti渗层做了耐磨性对比试验。     

原位技术在MoSi基复合材料制备中的应用与发展

从复合材料增强相的原位引入和原位涂层两个方面，对制备ＭｏＳｉ２基复合材料的燃烧合成，固态置换反应、机械合金化、反应浸渗和反应喷雾沉积等原位复合技术的现状和发展作了概述。     

钢的硼铌共渗试验研究

对T12、T10、45和A3等钢进行了B-Nb共渗的试验研究。用金相显微分析、扫描电镜能谱分析和X射线衍射等方法研究了B-Nb共渗层的化学成分、相结构和组织。试验结果表明,B-Nb共渗层由Fe_2B、NbB_2和NbC相构成。显微硬度可达HV(?)2450。同时对B-Nb共渗层的耐磨性进行了研究。     

热处理对超音速火焰喷涂WC涂层微观结构及性能的影响

利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计、摩擦磨损试验机、冲蚀试验机等手段研究不同温度退火热处理对超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层的微观结构、显微硬度、结合强度、耐磨性能等的影响。结果表明:当退火热处理温度低于450℃时,涂层的相组织结构未发生明显改变,显微硬度及耐干摩擦磨损性能随着热处理温度的升高而提高,并在450℃时出现峰值;当热处理温度高于450℃时,随着热处理温度的升高,涂层中WC、Co、Cr相的含量逐渐降低,大部分转化为CoWO_4、Cr_2O_5、C_6WO_6等氧化物相,涂层的孔隙率明显升高,耐泥沙冲蚀性能明显降低;当热处理温度升高到600℃以上时,涂层的结合强度开始降低;当热处理温度为850℃时,涂层整体剥落。     

Si3N4/Al-Mg复合材料的无压浸渗制备技术

用β-Si3N4纳米颗粒浆料浸渍多孔聚合物材料,通过加热烧蚀掉聚合物,制备出三维空间连续网络结构预制块体,再通过无压浸渗将已熔炼好的铝液浸渗到预制体中,成功制备出陶瓷与金属相互贯穿的Si3N4/Al金属基复合材料。利用座滴定法测试了Al在Si3N4基片上的润湿角,分析了润湿角与浸渗温度的关系。适量镁元素的存在,在Si3N4/Al界面发生微化学放热反应,降低了表面张力,使润湿角大大减小,从而促进了自发浸渗的进行。     

Al_2O_（3P）／ZA4－3锌基复合材料的硬度性能研究

对用流变铸造法制备的Ａｌ_２Ｏ_（３Ｐ）／ＺＡ４－３复合材料的硬度特性进行了研究。结果表明，Ａｌ_２Ｏ_（３Ｐ）的加入明显提高了锌合金的室温和高温硬度：Ａｌ_２Ｏ_３颗粒含量、颗粒直径和环境温度是影响该复合材料硬度的重要因素。此外，还研究了１５０℃以下循环热处理以及淬火、回火处理对该复合材料硬度性能的影响。     

往复挤压制备Mg2Si/Mg-Al复合材料组织及时效行为研究

对用石墨型铸造方法制备的Mg2Si/Mg-Al基复合材料进行了多道次往复挤压及时效处理,以探讨该材料组织与硬度的变化规律。结果表明:Mg2Si/Mg-Al复合材料经往复挤压7道次后,Mg2Si相分布均匀且小于30μm,基体晶粒尺寸<10μm,复合材料硬度为150.7HV,与铸态相比提高了22.5%;挤压后的材料经215℃时效6h后,硬度为163.9HV,较铸态提高了33.3%。硬度的提高得益于基体组织、Mg2Si和Mg17Al12的细化,而时效后硬度进一步提高是由于固溶到基体中的Al原子以颗粒状Mg17Al12相析出。     

反应烧结制备FeAl/Al2O3复合材料的研究

对不同成分配比的Fe2O3粉和Al粉末生坯分别进行900,1 000,1 100℃烧结,利用自蔓延反应放热和加热炉加热的综合作用制备FeAl/Al2O3复合材料。用扫描电镜、维氏硬度计、M-200型磨损试验机对烧结合金的金相组织、硬度以及磨损性能进行测试。结果表明:Fe2O3-Al在适当配比和烧结温度下,可以合成以FeAl为基体、Al2O3和铝铁金属间化合物为增强相的复合材料;试样烧结前后相对密度受Al含量和烧结温度的影响,Al含量越高,烧结温度越高,相对密度越大;Al的质量分数为40.3%,1 100℃烧结后的样品具有最高硬度和最佳耐磨性能。     

SiC_w∥Al复合材料的时效硬化行为

采用挤压铸造法制造晶须体积百分数为２７％的ＳｉＣ＿ｗ／６０６１Ａｌ复合材料，并采用硬度分析、ＤＳＣ示差热分析及透射电镜分析方法对复合材料的时效行为进行了研究。结果表明经时效处理盾复合材料的硬度有所提高，其硬度高于６０６１Ａｌ合金，复合材料的峰时效比６０６１Ａｌ合金有所提前。同时发现复合材料在１７０℃时效出现双硬度峰，研究认为这与复合材料中析出由Ｇ．Ｐ．区向β相的转化有关。     

V对Al_(12)Fe_3Si影响的价电子理论研究

基于EET理论,研究V对Al12Fe3Si价电子结构、析出行为和性能的影响。计算结果表明:Al12Fe3Si的nA为0.830 3,含不同Fe/V的Al12(Fe,V)3Si的nA值为0.736 7～0.770 0,V的加入使Al12Fe3Si的nA值减小,减小的幅度为7%～11%;含不同Fe/V的Al12(Fe,V)3Si的σN为1 083 196～1 968 300,比Al12Fe3Si的σN(19 683)值高2个数量级;V的加入使Al12Fe3Si的各组成原子组态可在更大的范围内变动以适应外界条件的变化,从而使其稳定性增加,粗化速度减缓;Al12Fe3Si的F为637.23,Al12(Fe,V)3Si的F为592.71～599.67,V促进了Al12(Fe,V)3Si的析出,且随着其加入量的增加,Al12(Fe,V)3Si析出相变得细小。     

基体合金对B4C/Al复合材料力学及抗弹性能的影响

为研究基体合金对B4C/Al复合材料力学性能及抗弹性能的影响,选择强度、硬度和塑性各不相同的5083Al、2024Al和7075Al铝合金为基体合金,采用压力浸渗工艺制备B4C颗粒增强体积分数为55%的B4C/5083Al、B4C/2024Al和B4C/7075Al复合材料,并对其进行力学性能和抗弹性能测试。结果表明:3种B4C/Al复合材料的力学性能特征与基体铝合金相对应,B4C/7075Al复合材料的强度和硬度最高,抗侵彻能力最好,侵彻深度为15.7 mm,防护系数为4.13;B4C/5083Al复合材料的塑性最好,其靶板整体能力最好。     

等离子喷涂Al65CU23Fe12涂层的组织与性能研究

采用等离子喷涂方法在AZ31镁合金表面制备一层Al65Cu23Fe12涂层以改善其表面性能。通过OM、XRD及EDS等分析方法,分析了涂层热处理前后的组织及性能。结果表明:等离子喷涂Al65Cu23Fe12涂层组织由Al65Cu20Fe15准晶相和Al(Cu,Fe)相两相组成;经过T4和T6处理后,相组成没有发生变化,T6处理使准晶相含量明显增加,由喷涂态的31.3%(原子分数)提高到40.4%(原子分数);Al65Cu23Fe12涂层的硬度与其准晶含量呈正比,T6态下的准晶含量最多,硬度最大,达到752.8HV0.1,比喷涂态提高了22.2%,远远大于AZ31基体的硬度;涂层的耐腐蚀性(自腐蚀电位=-1.22～-0.79V,自腐蚀电流密度=21.5～58.7A/m2)远高于基体的耐腐蚀性(自腐蚀电位=-1.6V,自腐蚀电流密度=135.8～242.7A/m2)。热处理使涂层和基体的耐蚀性能降低。     

SiCp/Al复合材料抗弯性能的试验研究

采用粉末冶金法制备SiCP/Al复合材料,研究增强相粒径及含量对SiCp/Al复合材料抗弯强度的影响。结果发现:当增强相粒径不变,随着增强相含量的增加,SiCP/Al复合材料的抗弯强度降低;增强相含量较低时SiCP/Al复合材料的抗弯强度比增强相含量高的SiCP/Al复合材料的抗弯强度高。与其他研究者的结论进行比较,发现不论采用什么方法制备SiCP/Al复合材料,结果都表明增强相含量为10%的SiCP/Al复合材料具有较大的抗弯强度。     

铝基复合材料耐磨特性的研究

采用粉末冶金方法制备4种不同增强体组分的铝基复合材料,这4种复合材料分别为:10%Al2O3/Al复合材料、1%MWCNT+9%Al2O3/Al复合材料、5%MWCNT+5%Al2O3/Al复合材料、10%MWCNT/Al复合材料。通过对上述4种组分的铝基复合材料在载荷为0.98 N,滑动速度为0.5 m/s时的耐磨实验表明:5%MWCNT+5%Al2O3/Al复合材料磨损量最小,磨损形式为磨粒磨损。