SiC／Al—4%Mg复合材料的组织特征及界面分析

试验观察发现，在ＳｉＣ粒子增强Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料中，绝大多数ＳｉＣ粒子分布于α相的晶界，呈夫规则排列，少量留在α相晶粒内。本文对其进行了理论分析，并对ＳｉＣ粒子与ＳＡｌ基体的界面进行了微观观察和分析。     

SiC／Al－4％Mg复合材料的组织特征及界面分析

试验观察发现，在ＳｉＣ粒子增强Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料中，绝大多数ＳｉＣ粒子分布于α相的晶界，呈无规则排列，少量留在α相晶粒内。本文对其进行了理论分析，并对ＳｉＣ粒子与Ａｌ基体的界面进行了微观观察和分析     

Si在变形Ni—Cu—Fe—Mn—Si合金中的行为

研究了热处理后前后变形Ｎｉ－Ｃｕ－Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ合金中的Ｓｉ的存在形式，在晶界及晶内的分布状态和结构，并研究了在热处理状态下，合金性能的变化，ＸＲＤ分析表明：Ｎｉ－Ｃｕ－Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ合金基体为面心方立结构，在热加工状态（Ｒ态）下，Ｎｉ－Ｃｕ－Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ合金除Ｎｉ３Ｓｉ相外，还出现了Ｎｉ３１Ｓｉ１２相。该相为立方结构。ＴＥＭ分析表明：第二相（Ｎｉ３Ｓｉ）在晶界和晶内弥散分布，少量在晶界聚     

Si3N4复合陶瓷材料的微观组织和断裂机制

使用ＡＥＭ和ＨＲＥ他添加纳米ＳｉＣ颗粒和同时添加纳米ＳｉＣ颗粒及ＳｉＣ晶须的两种Ｓｉ３Ｎ４复陶瓷材料的微观组织和断裂机制。结果表明,部分ＳｉＣ颗粒分布在ＳｉＣ晶内,ＳｉＣ晶须分布在Ｓｉ３Ｎ４晶粒之间,ＳｉＣ颗粒和晶须与Ｓｉ３Ｎ４界面之间不存在第二相组织,非晶组织大多分布在Ｓｉ３Ｎ４三叉晶界。断裂裂纹主要沿晶界和相界面扩展,也可能穿过少数Ｓｉ３Ｎ４晶粒。当裂纹扩展遇到ＳｉＣ颗粒和／或ＳｉＣ晶须时,会     

原位生成SiC／TiSi2纳米复合材料的显微结构

采用Ｓｉ和ＴｉＣ为原料,通过反应热压可制得纳米ＳｉＣ粒子复合的ＴｉＳｉ２材料,生成的纳米ＳｉＣ粒子聚集分布在ＴｉＳｉ２基体中,ＳｉＣ粒子与ＴｉＳｉ２的同没有晶界相存在,但由于残余应力的作用,ＴｉＳｉ２晶格发生扭曲并有位错出现。     

表面复合铸造SiC／Al显微组织及界面现象初探

采用负压铸型在铝铸件表面形成一层ＳｉＣ／Ａｌ复合材料层，初步探讨了复合层的显微组织和ＳｉＣ－Ａｌ界面结合，表明复合层中，ＳｉＣ粒子分布均匀，与基体合金界面结合良好。     

球磨Si,C混合粉末合成纳米SiC的高分辨电镜观察

在室温条件下，球磨Ｓｉ，Ｃ混合粉末合成纳米尺寸ＳｉＣ，采用高分辨电子显微术在原子尺度上详尽地表征了该尖过程，高分辨像表明，在球磨过程中首先形成非晶Ｃ（ａ－Ｃ）、非晶Ｓ（ａ－Ｓｉ）以及纳米晶Ｓｉ（ｃ－Ｓｉ），为合成ＳｉＣ提供了适宜条件。ＳｉＣ的合成主要是通过Ｃ原子向ａ－Ｓｉ及ｃ－Ｓｉ的扩散，对于前者，形成非晶ａ－Ｓｉ（Ｃ），然后机械力诱使非晶ａ－Ｓｉ（Ｃ）的晶化，形成销大尺寸的ＳｉＣ晶粒。     

碳毡硅化制备Si—SiC复相陶瓷显微组织研究

研究了浸渍和未浸渍树脂碳毡硅化处理后的显微组织。结果表明：未浸渍树脂碳毡硅化处理后显微组织为反应生成的细小碳化硅颗粒均匀分布在游离硅中;而浸渍树脂碳毡硅化处理后反应生成的碳化硅颗粒粒径大小不一,且分布不均匀。碳毡硅化得到Ｓｉ－ＳｉＣ复相陶瓷的主晶相为α－ＳｉＣ、β－ＳｉＣ和游离Ｓｉ,不同晶型ＳｉＣ的出现与试样烧结过程中Ｓｉ／Ｃ反应的放热过程有关。     

SiC/Nb/SiC扩散连接接头的界面构造及接合强度

使用Ｎｂ箔作中间层对常压烧结ＳｉＣ陶瓷进行了真空扩散连接。在最初的反应阶段，六方晶的Ｎｂ２Ｃ和Ｎｂ６Ｓｉ３Ｃｘ反应物分别在Ｎｂ和Ｓｉ侧形成。随着连接时间的增加，立方晶的ＮｂＣ和六方晶的ＮｂＳｉ２相在界面出现。试验结果表明，在１７９０Ｋ，３６ｋｓ的连接条件下所获得的扫头，其室温剪切强度达到１８７ＭＰａ，高温剪切强度超过１５０ＭＰ。     

铸铁中石墨的形核问题

ＳｉＯ２可以作为石墨的形核基底．纯Ｓｉ和Ｆｅ—Ｓｉ合金对铸铁都没有任何孕育效果，当含有少量Ｃａ、Ｓｒ、Ａｌ等元素时才会产生明显的孕育效果．孕育铸铁的共晶团的数目与石英棒晶化层的厚度有密切的关系，晶化层越厚，共晶团数目越多．用Ｃａ—Ｓｉ孕育时，石英玻璃棒的晶化速度相当于在空气中的１０００倍．当用含Ｃａ的Ｓｉ或Ｆｅ—Ｓｉ孕育剂孕育时，吸附于玻璃态ＳｉＯ２的表面，促使非晶态ＳｉＯ２发生晶化，晶化的ＳｉＯ２作为石墨的基底，产生明显的孕育作用．     

陶瓷粒子在铝合金熔体中的分散行为研究

研究了陶瓷粒子的尺寸、添加量、表面预处理、合金熔体的固相率及微量合金元素对陶瓷粒子在铝合金熔体中混合分散行为的影响,用电子能谱化学分析仪(ESCA)分析了陶瓷粒子表面化学组成,用四极质量分析仪(QMA)分析了陶瓷粒子表面吸附的气体。在此基础上,提出了妨碍陶瓷粒子在铝合金熔体中均匀分散的主要原因是陶瓷粒子表面吸附的气体的观点。     

铸造SiC／钢基复合材料中粒子的分解及相界面的结合特点

通过在扫描电镜上对ＳｉＣ／ＺＧ２５基复合材料的铸态和退火态试样作点分析和线分析，在显微硬度计上测ＳｉＣ粒子周围铁素体显微硬度，认为ＳｉＣ粒子在高温钢认中存在着很严重的分解现象，而在固态相变过程中却无此现象；在室温下，无论是铸态还是退火态，ＳｉＣ粒子与钢基体组织的相界面结合均属纯物理型的。     

砂浆对固结磨具研磨垫研磨SiC工件的影响

为高效、稳定加工SiC工件,采用碳化硅砂浆辅助亲水性固结磨具研磨垫精研的方法,实验比较砂浆辅助固结磨具研磨垫研磨与传统固结磨具研磨垫研磨的差异,并研究砂浆中碳化硅的颗粒尺寸和质量分数对SiC工件精研去除率和表面形貌的影响。通过测算研磨垫的溶胀率和磨损率,探索碳化硅砂浆的作用机制。结果表明:在砂浆中添加颗粒尺寸为3~5 μm、质量分数为3%的SiC时,精研过程的平均材料去除率为1.424 6 μm/min,工件表面粗糙度R_a为84.6 nm;而没有砂浆辅助精研时,材料去除率为0.040 0 μm/min,表面粗糙度R_a为61.4 nm。碳化硅砂浆的加入能有效提高亲水性固结磨具研磨垫的自修整能力,其自修整能力随砂浆中碳化硅的尺寸和质量分数增大而增强,材料的去除率提高,工件表面质量略降。      

SiC／AZ61镁基复合材料蠕变性能的研究

采用搅熔铸造法制备碳化硅颗粒增强镁基复合材料SiC／AZ61,通过动态机械热分析、显微组织观察和XRD衍射分析了其蠕变性能。结果表明：碳化硅颗粒的加入细化了晶粒,SiC大多分布在晶界处,颗粒镁基复合材料的蠕变性能与AZ61合金相比得到了显著的改善。蠕变性能的提高主要因为高温时具有高的热稳定性的SiC颗粒取代晶界处高温下易软化的8相（Mg17Al22）钉扎晶界,阻止了晶界的交滑移和位错的攀移。     

TiB2+SiC混杂颗粒增强的ZL109复合材料

在原位合成工艺制备TiB2颗粒增强ZL109复合材料基础上，通过加入SiC颗粒增强铝基复合材料，制备了TiB2＋SiC混杂颗粒增强ZLl09复合材料。结果表明：TiB2颗粒在铝合金熔体中具有良好的悬浮稳定性，而且在TiB2＋SiC混杂颗粒增强铝基复合材料中，由于TiB2颗粒的存在，有效抑制了SiC颗粒的沉降行为，熔体经45min静置仍可获得颗粒分布均匀的复合材料，这使得制备高模量复杂形状零件的直接铸造成型成为可能；在TiB，＋SiC混杂颗粒增强铝基复合材料中，颗粒的混杂作用对复合材料弹性模量的提高具有协同作用，能够大幅度提高复合材料的弹性模量，其弹性模量较计算值提高14．7％；对于（10％TiB2＋10％SiC）／ZL109混杂增强铝基复合材料，经T6热处理后，材料抗拉强度可达到275MPa，弹性模量提高到105．8GPa。     

粒度和界面原子调控对SiC/Al复合材料强度的影响

SiC/Al复合材料作为一种轻质高强材料,因其优异的物理化学性能被外界广泛关注。本研究利用分子动力学方法,构建了不同SiC粒径的SiC/Al复合材料模型,根据拉伸变形模拟结果得出更小的SiC粒径有利于材料获得更高的抗拉强度。随着拉伸形变的逐渐增加,SiC颗粒在沿拉伸方向的两侧与Al基体发生分离从而产生孔隙,再从孔隙缺陷处产生位错形核并扩展至Al基体内形成塑性形变。在调节SiC/Al界面上C、Si的占位情况后,界面富Si的条件下结合更强,孔隙产生的难度增大从而对SiC/Al复合材料产生强化作用。     

Preparation and mechanical properties of SiC／2024 composite by semisolid casting

A SiC/2024 composite was made by semisolid casting.The wetting between SiC and Al matrix is improved by treating SiC particles at a high temperature,coating K2ZrF6,and adding Mg to the Al melt,An effective way to remove the gas around SiC particles was also found.Microstructures were observed under optical microscope(OM) and scanning electron microscopy(SEM).The results show that SiC particles and Al matrix are well bonded and no gaps or cavities around the particles are observed.SiC particles distribute homogeneously in the Al matrix.The existence of SiC particles results in the increase of wear resistance and strength.     

温度对碳化硅粉体表面镀镍的影响

为改善碳化硅陶瓷粉体与金属的润湿性,在碱性条件下,以水合肼为还原剂,采用化学镀方法在 碳化硅粉体表面沉积镍层,结合镀层的表面形貌、组织结构和实验现象,研究了镀液温度对镀镍的影响,此外还研究了水合肼用量对镀速的影响.结果表明:反应温度为70,75,80℃时,所得包覆粉体的表面镀层由颗粒状、胞状的Ni组成,基体完全被镀层...     

Distribution of SiC particles in semisolid electromagnetic-mechanical stir-casting Al-SiC composite

The distribution of SiC particles in Al-SiC composite can greatly influence the mechanical performances of Al-SiC composite. To realize the homogeneous distribution of SiC particles in stir-casting Al-SiC composite, semisolid stir casting of Al-4.25 vol.%SiC composite was conducted using a special electromagneticmechanical stirring equipment made by our team, in which there are three uniformly-distributed blades with a horizontal tilt angle of 25 ° to mechanically raise the SiC particles by creating an upward movement of slurry under electromagnetic stirring. The microstructure of the as-cast Al-SiC composites was observed by Scanning Electron Mcroscopy(SEM). The volume fraction of SiC particles was measured by image analysis using the Quantimet 520 Image Processing and Analysis System. The tensile strength of the Al-4.25 vol.%SiC composites was measured by tensile testing. Results show that the Al-4.25 vol.%SiC composites with the homogeneous distrbutin of SiC particles can be obtained by the electromagnetic-mechanical stirring casting with the speed of 300 and 600 r·min-1 at 620 °C. The differences between the volume fraction of Si C particles at the top of ingot and that at the bottom are both ~0.04 vol.% with the stirring speed of 300 and 600 r·min-1, which are so small that the distribution of SiC particles can be seen as the homogeneous. The tensile strength of the Al matrix is enhanced by 51.2% due to the uniformly distributed SiC particles. The porosity of the composite mainly results from the solidification shrinkage of slurry and it is less than 0.04 vol.%.     

冷喷涂SiC/Al纳米复合涂层的组织结构与性能

为制备基体相晶粒细小、增强相均匀分布的SiC/Al纳米复合涂层,以Al、SiC为原料,采用高能球磨法获得SiC颗粒弥散分布的纳米晶Al基复合材料粉末,利用冷喷涂技术低温成型制备了SiC/Al纳米复合涂层,分析了SiC含量对复合涂层相结构、晶粒尺寸、微观结构、硬度及磨损性能的影响规律。结果表明：冷喷涂可实现球磨纳米晶复合粉末结构的原位移植,所制备SiC/Al纳米复合涂层组织致密,微米及亚微米级SiC弥散分布在纳米晶Al（约80 nm）基体之上;SiC颗粒对Al基体有明显强化作用,冷喷涂SiC/Al纳米复合涂层的硬度随SiC体积分数的增加而显著增加,50% SiC/Al纳米复合涂层的硬度高达515 HV_0.3,约为Al块材的13倍;冷喷涂SiC/Al纳米复合涂层的耐磨损性能随着SiC含量增加而显著提高,涂层磨损失效机制为磨粒对基体的切削犁沟变形。