CNTs/Al复合材料搅拌摩擦加工质量的超声衰减评价

针对搅拌摩擦加工法制备的碳纳米管增强铝基复合材料的主要碳纳米管团聚缺陷,提出超声波衰减法对加工质量进行无损评价,通过改变搅拌摩擦加工次数得到不同团聚程度的碳纳米管增强铝基复合材料;根据超声衰减理论分别测量各个试样的衰减系数,从宏观上对团聚缺陷进行评价,最大和最小衰减系数相差50倍,通过超声特征扫描成像检测法验证了评价结果的有效性;同时测量了搅拌摩擦加工次数为3次和6次的纯铝试样的衰减系数分别是0.032、0.029 dB/mm,基本排除了在搅拌摩擦加工后纯铝晶粒变化对试验结果带来的影响;最后又采用超声衰减法从微观角度对团聚缺陷进行评价,随着搅拌次数增加,衰减系数从0.178 dB/mm变化到0.025 dB/mm,每搅拌1次衰减系数降低约1倍,可以得出团聚程度越严重,衰减系数越高。     

超声处理对CNTs/Mg复合材料力学性能的影响

针对碳纳米管在镁合金基体中的团聚现象以及镁合金熔炼过程中易氧化等问题,开发了一套超声辅助真空熔炼装置,以实现碳纳米管增强镁基复合材料的低成本一体化制备.结果 表明,0.2wt％ CNTs/Mg复合材料经过超声处理后,碳纳米管分散性得到提高,团聚体尺寸明显减小,一部分碳纳米管分布在晶界处,另一部分碳纳米管分布在晶粒内.与...     

搅拌摩擦加工法制备铝基复合材料组织与性能研究

用搅拌摩擦加工法制备碳纳米管增强铝基复合材料,并对其组织及硬度进行了分析。结果表明:搅拌摩擦中心区晶粒尺寸与轴肩变形区相似,晶粒比较细小;搅拌摩擦区边界的晶粒组织发生了明显的塑性变形,晶粒被扭曲拉长。碳纳米管在搅拌摩擦中心区均匀分散,和基体结合良好。碳纳米管对基材有明显的强化作用,搅拌摩擦中心区硬度在55 HV左右,是纯铝的2倍。     

高能超声时间对原位自生TiB2/Al复合材料组织和性能的影响

采用原位合成Al-K2TiF6-KBF4熔盐体系,通过熔体反应法成功制备了颗粒增强铝基复合材料。采用扫描电镜、X射线衍射(XRD)、万能力学试验机及摩擦磨损试验等研究了高能超声时间对复合材料的组织、力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明:复合材料中存在TiB₂颗粒和少量Al3Ti颗粒,颗粒大小为1~2μm,TB₂颗粒的截面形貌接近于正六边形,且在基体中均匀分布。复合材料的抗拉强度和伸长率随着超声处理时间的增加而提高。当超声时间为4 min时,复合材料的抗拉强度和伸长率达到最大值,分别为172 MPa和11.1%,比A356母合金分别提高了20.3%和126%,断裂模式也从准解理断裂转为韧性断裂,耐磨性也相对最好,摩擦系数达到最小值0.44,磨损量为-0.5 mg。     

SiCp/Al复合材料搅拌铸造制备工艺的研究

在试验基础上,对碳化硅颗粒增强铝基复合材料搅拌铸造工艺中的４个关键问题进行了研究,提出了相应的解决方法,优化了工艺参数。在此基础上,制备出了颗粒分布均匀、组织致密、性能较理想的ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料,对复合材料制备工艺的实际应用具有指导意义。     

机械球磨法制备CNTs/Al复合粉末

研究了机械球磨法制备CNTs/Al复合粉末的工艺过程,发现球磨工艺能形成良好的CNTs/Al复合粉末.研究了不同含量的碳纳米管量复合效果,发现不同含量的碳纳米管经过球磨工艺都能形成良好的CNTs/Al复合粉末.而对球磨时间的研究中发现,球磨需要一定的时间才能够把缠绕的碳纳米管球磨成短杆状,使碳纳米管均匀的分布在铝基体中.球磨工艺为制备CNTs/Al坯料提供了前提条件.     

SiCp/6092Al复合材料搅拌摩擦焊接头的疲劳行为研究

为获得高质量、疲劳性能优异的SiCp/6092Al复合材料搅拌摩擦焊接头,对3 mm厚的T6态SiCp/6092Al复合材料轧制板材分别在50 mm/min的低焊速和800 mm/min的高焊速下进行搅拌摩擦焊接,转速恒为1000 r/min,研究焊速对接头的组织演变及拉伸性能、高周疲劳性能的影响。结果表明,高焊速接头表面"鱼鳞纹"较明显,且横截面方向的焊核区形貌与低焊速接头具有一定差异。焊速增加显著提高了FSW接头的硬度和拉伸强度,而对于未打磨表面的接头却未能提高接头的疲劳极限,低焊速下接头的高周疲劳极限为150 MPa,高焊速下接头的高周疲劳极限降为140 MPa。不同循环应力加载下,试样表现出不同的断裂方式。高应力下,低焊速接头由表面"鱼鳞纹"凹痕引起疲劳断裂,而高焊速接头是由焊核区底部的涡旋区流动不充分引起断裂。在低应力下,未打磨试样均由接头表面"鱼鳞纹"凹痕引起疲劳断裂,三维表面形貌显示高焊速接头表面粗糙度较大是造成疲劳极限较低的原因。与未打磨试样相比,经过打磨抛光后的接头光滑表面试样的疲劳极限提高了40～65 MPa,且高焊速下的光滑试样表现出更高的疲劳极限(205 MPa),光滑表面接头在疲劳测试时均在最低硬度区及其附近区域发生断裂。     

CNTs含量对CNTs/Al5083复合材料力学性能的影响

利用高能球磨和冷压烧结工艺制备出碳纳米管（CNTs）增强Al5083复合材料,并对球磨过程中CNTs的演变及成型后复合材料的力学性能和形貌进行研究。结果表明,在球磨过程中,通过机械力的作用下带动钢球将CNTs切断,长径比变小,并均匀地分散在Al基体中;在CNTs含量为2wt%下,复合材料抗拉强度和屈服强度分别达到294和239 MPa,硬度达到95 HV5,复合材料的力学性能最好。通过观察复合材料的断口,随着碳纳米管含量的增加,复合材料的断口形貌从韧性断裂向脆性断裂转变。     

Csf/Al复合材料管的制备与性能

碳纤维增强铝基复合材料管具有高比强度、高比刚度、低膨胀率等优点，尺寸稳定性好，非常适合作为空间材料使用。采用M40短纤维和LY12铝合金，用挤压浸渗法制备了短碳纤维增强的铝基复合材料，并挤压成具有较高力学性能的复合材料管，讨论了挤压工艺对管材性能的影响。     

原位TiB2/Al复合材料摩擦磨损性能

研究了原位内生TiB2颗粒增强铝基(TiB2/Al)复合材料的摩擦磨损性能,并借助SEM对材料的磨损表面进行了分析.试验结果表明:复合材料的耐磨性优于基体铝.     

晶须增强Al—8.5Fe—1.3V—1.7Si复合材料及晶须增强效果的评价

采用粉末冶金法在较高的温度下制备了Ｓｉｃ，Ｓｉ３Ｎ４和Ａｌ１８Ｂ４Ｏ３３晶须增强Ａｌ－８．５Ｆｅ－１．３Ｖ－１．７Ｓｉ耐热铝合金复合材料，由于采用不含Ｍｇ的基体避免了Ａｌ１８Ｂ４Ｏ３３晶须界面上出现界面反应和Ｓｉ３Ｎ４，ＳｉＣ晶须界面上出现的办生成，所以所有晶须界面都是清洁的。加入晶须可以明显提高材料的强度和模量，三种晶贩增强效果依次为ＳｉＣ，Ｓｉ３Ｎ４和Ａｌ１８Ｂ４Ｏ３３。这类复合材料的强度随温     

碳纳米管增强铝基复合材料的研究现状

描述了碳纳米管和碳纳米管增强铝基复合材料的基本特征,讲述了碳纳米管铝基复合材料的制备方法和制备过程中存在的问题及解决方法。最后对碳纳米管增强铝基复合材料今后的研究动向进行了分析。     

搅拌铸造制备SiCp/Al复合材料的研究现状

综述了搅拌铸造制备SiCp／Al复合材料的研究现状,指出了搅拌铸造法存在的问题,对搅拌铸造法在制备SiCp/Al复合材料中的地位和发展前景作了预测。     

SiC_p/Al复合材料的制造及新动向

颗粒增强铝基复合材料是当前研究较多、比较成熟、应用较广泛的金属基复合材料,SiCp/Al是其中的一类。本文综述了SiCp/Al复合材料的发展状况、制备方法、存在的技术难题,提出了今后需要完善和进一步研究的方向。     

石墨烯对搅拌摩擦加工铝基复合材料性能的影响

采用结合粉末工艺的两步法搅拌摩擦加工制备石墨烯增强铝基复合材料,研究了石墨烯添加量对复合材料力学性能和导电性能的影响。结果表明,石墨烯的添加对铝基复合材料性能有明显的影响,随石墨烯添加量增加,复合材料的硬度逐渐提高、塑性持续下降,而抗拉强度和电导率均呈先增后减的趋势。石墨烯体积分数为3.7%时,复合材料的抗拉强度最高,达到146.5 MPa,与同等加工条件下的纯铝相比,提高了78.7%,而石墨烯体积分数为1.3%时,复合材料的电导率最高,达到30.62 MS/m,较同等加工条件下的纯铝基体提高了53.4%。     

SiCw/6061Al复合材料的焊接新工艺

针对SiCw增强的铝基复合材料的焊接性,提出一种新的焊接工艺,得到了较高强度的焊接接头,为此种材料的有效连接提供一种新的方法。     

超声液相铸造SiCw／Al及SiCp／Al复合材料

用超声液相铸造新技术制备了碳化硅晶须及碳化硅颗粒增强铝基复合材料.证明铸造时对铝液进行超声振荡可以促进增强相与铝液的润湿,改善增强相在铝基体中分布的均匀性,减少气孔率,且用超声液相铸造技术制备的铝基复合材料具有较好的重熔性.还对超声液相铸造的SiCw/Al和SiC_p/Al复合材料制备过程特点、显微组织特征、断口形貌及重熔性能进行了初步探讨.     

搅拌摩擦处理Al3Zr/6063原位复合材料的组织和性能

研究搅拌摩擦加工工艺对Al3Zrp/6063铝基复合材料组织性能的影响。该复合材料在6063-5%(K2ZrF6)体系下原位内生获得,利用OM、XRD、SEM观测原位内生颗粒Al3Zr的形貌、分布及尺寸,分析材料性能。实验分析可得:经搅拌摩擦处理后,复合材料的增强体更加细小均匀;基体晶粒破碎,晶粒形状发生改变;材料的抗拉强度变大,延伸率变大;具有超塑性,在变形温度500℃,应变速率1.67×10-2s-1,材料的延伸率达348.16%。     

SiCp/2009Al复合材料搅拌摩擦焊T形接头组织与力学性能

在工具转速800 ~ 1200 r/min、焊接速度100 ~ 150 mm/min的工艺参数下,对6 mm厚的硬态(自然时效态)体积分数为15% SiCp/2009Al复合材料轧制板材进行T形搅拌摩擦焊(friction stir welding, FSW),均获得了致密无缺陷的接头. 结果表明,FSW过程中,剧烈塑性变形使焊核区部分SiC颗粒发生一定程度的破碎,破碎程度随转速的增加而增加,随焊接速度的增加而减弱;焊核区中的微米级强化相发生破碎、溶解,并沿焊核区细晶界面析出. T形接头横板两侧各存在2个低硬度区,靠近焊核区的低硬度区的硬度比远离焊核区的低硬度区的硬度低;固定焊接速度为100 mm/min时,转速从800 r/min增加到1200 r/min时,接头的抗拉强度不变;固定转速为800 r/min时,将焊接速度从100 mm/min增加到150 mm/min时,接头的抗拉强度轻微降低. 接头拉伸过程中在横板与竖板交界处受应力最大,所有接头均在此区域断裂.