铝基复合材料的性能、应用及制造工艺

较为详细的介绍了铝基复合材料的性能、应用及其制造工艺。     

高硅铝合金及颗粒增强铝基复合材料组织性能的探究

采用真空热压烧结工艺制备Al-30Si合金、30%Sip/Al、30%SiCp/2024Al、30%SiCp/6061Al(均为体积分数)复合材料,测定其热膨胀系数及力学性能。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对其微观组织结构及断口形貌进行表征,探究了高硅铝合金及颗粒增强铝基复合材料的组织与性能,分析了材料的断裂机制。结果表明:SiCp/2024Al复合材料中SiC颗粒分布均匀,组织致密,综合性能好,热膨胀系数(CTE)为13.69×10-6/K,硬度达到134 HB,极限抗拉强度达353 MPa。SiCp/6061Al复合材料中SiC颗粒分布较均匀,界面结合较好,组织不够致密,有少许孔隙,性能较好。SiCp/6061Al和SiCp/2024Al复合材料的断裂方式都是界面基体的撕裂结合SiC颗粒的断裂。Sip/Al复合材料中Si颗粒分布较均匀,断裂方式为界面脱开,性能较差。Al-30Si合金在烧结过程中形成大量板条状的Si相,性能最差,断裂方式以合金撕裂为主。     

铝合金/纳米碳管/钛复合层激光合金化组织

使用真空镀的方法在铝合金表面形成CNTs／Ti/Al/…多层复合，经激光合金化形成复合涂层。利用X射线衍射和扫描电镜对复合层的相构成及微观组织进行了分析。结果表明：铝合金表面复合层在激光合金化后存在着TiC颗粒和CNTs，TiC的含量随着激光功率的增加而增加；CNTs仍保留其原有的管状结构，且在复合层中相互缠绕呈网状均匀弥散分布；反应原位合成的TiC颗粒尺寸均匀细小，附着于CNTs上．从而改善了CNTs与基体之间的结合性能。     

增强相含量对微波烧结TiC/6061铝基复合材料显微组织和性能的影响

通过微波烧结法制备TiC/6061铝基复合材料,研究增强相含量对铝基复合材料显微组织和性能的影响。结果表明:增强相TiC加入后可在一定程度上抑制基体晶粒长大,且随TiC含量增多,基体组织的熔合程度提高。增强相为块状和少量长条状组织,并证实长条相为TiAl金属间化合物。在本研究条件范围内,当TiC含量为30%(质量分数)时,TiC/6061铝基复合材料的硬度可达195 HV0.1,抗压强度462 MPa,屈服强度241 MPa。     

Al_3Ti颗粒增强铝基复合材料的制备及性能研究

以铝屑和铝合金A356为原材料,通过熔体反应法成功制备了原位颗粒增强铝基复合材料。用扫描电子显微镜(SEM),观察和分析了铝屑重熔组织和拉伸断口形貌,并利用电子万能试验机对复合材料的力学性能进行了测试。研究结果表明,在精炼剂和超声联合作用下,铝基复合材料的组织和力学性能最佳。     

TiNi形状记忆合金强化的钛基和铝基复合材料

机敏材料在受外部刺激时可作出相应反应 ,以补偿相应的变化或增强预想的效果。连续 Ti Ni SMA纤维增强剂可以改进材料高温下的屈服应力和断裂韧性 ,同时具有机敏材料的特性 ,属于机敏材料。用 SMA作增强剂强化机敏材料的原理是 ,埋入基体中的 SMA室温加载后由奥氏体向马氏体转变 ,加热后又发生逆转变。逆转变相变过程中 ,复合材料里的 SMA收缩 ,在 SMA内产生拉应力 ,基体内产生压应力。基体中的压应力是提高机敏材料拉伸性能的主要因素。1　复合材料的制备使用四种方法制造 SMA增强复合材料 :真空热压 ,热挤压 ,火花等离子烧结和包…     

铝基复合材料的研究

目前,铝基复合材料由于其优良特性已经成为现时研究的热点。介绍了铝基复合材料的进展状况,分类阐述了铝基复合材料的特性,介绍了铝基复合材料的优良性能、制备工艺以及它的应用。     

玻璃-铝基复合材料的研究

对粉未冶金法制取的玻璃－铝基复合材料的性能进行了测试,测试结果表明,添加适量的玻璃可以提高复合材料的硬度和耐磨性,减小摩擦系统和热澎胀系数。     

纤维增强铝基复合材料研究进展

综述纤维增强铝基复合材料的研究进展,简介纤维增强铝基复合材料的性能特点、主要制造工艺和应用现状.     

Study on Processing Conditions of Aluminum Matrix Composites Reinforced with Boron Carbide Particles

Different pre-heating of boron carbide particles for reinforcement and different processing conditions were studied in this work. Being one of the most cost-effective industrial methods, conventional melt stir-casting route was utilized.Result showed that the boron carbide particles distributed well for a suitable pre-heating temperature and processed in air.No reaction product was found at the A1-B4C interfaces at the resolution limit of SEM used in that way.     

Preliminary Analysis of Aluminum Matrix Compositions for Composites Reinforcement with Carbon Fibers

In the liquid phase methods of obtaining the composites, one of important conditions is contact between liquid metal and the reinforcement. In the system of aluminum and carbon fiber, proper connection between liquid and the fibers depends not only on the wetting conditions but also on the reactivity of the components. In the processes of infiltration, one of the factors conducive to such a connection is the chemical composition of the alloy matrix. The composition of the alloy also decides on technological properties such as castability and shrinkage. The paper presents the results of modification AlSi9Cu(Fe) and AlSi9Mn base alloy with addition of magnesium and strontium. The scope of researches includes analysis of the structure alloys before and after modification and results of the compared metal flow in the gravity casting to graphite mold. The mold applied in the study allows the analysis of metal flow in ducts of varying cross section. In case of modified alloy AlSi9Cu(Fe) + 1% Mg + 0.03%Sr was observed a slight decrease of fluidity. While in the case of alloy AlSi9Mn +1% Mg +0.03%Sr length of filled increased comparing to similar beams on base alloy. The aim of modifying the chemical composition of the base alloy was to improve wettability in the Al/CF system during the infiltration process. In the case of an alloy AlSi9Cu(Fe), intended for use in the high pressure die casting (HPDC) process, small change of fluidity has no significant meaning. While for AlSi9Mn the effect of improving the melt fluidity is beneficial from the standpoint of technology GPI.     

不同碳源TiC/Ti复合材料的显微组织及力学性能

采用原位熔铸法制备了不同TiC添加量以及不同碳源(碳粉末、碳纤维和碳纳米管)的TiC/Ti复合材料,研究了TiC添加量和碳源种类对铸态和锻态TiC/Ti复合材料显微组织的影响,并对不同碳源制备的铸态和锻态复合材料进行了断裂韧性和室温压缩性能测试。结果发现,TiC/Ti复合材料主要由α-Ti和TiC组成;α片层宽度随着TiC体积分数的增加逐渐下降,TiC呈条状或片状。经过锻造,TiC呈近等轴状,α片层进一步细化。以碳粉末作为原位反应碳源制备的铸态TiC/Ti复合材料,断裂韧性较高,以碳纤维和碳纳米管作为碳源时,断裂韧性较低;以不同碳源制备的铸态复合材料,室温抗压强度和屈服强度无明显差异。     

颗粒增强铝基复合材料疲劳断裂研究

对粉末冶金法制备的碳化硅颗粒增强铝基复合材料进行了旋转弯曲疲劳试验研究。采用金相显微镜和扫描电镜分别观察了疲劳试验后复合材料纵向显微组织和疲劳断口。通过金相显微镜,观察了增强体颗粒在疲劳循环应力水平下可能的损伤形式。通过疲劳断口观察,分析了断面上不同区域的疲劳裂纹传播特征。结果表明,增强体的加入有效地提高了复合材料的屈服强度、弹性模量和疲劳性能,使复合材料高周疲劳极限提高到约250MPa（1×10^7循环周次）。复合材料的疲劳损伤随机分布于试样内。断口分析还表明复合材料疲劳同样遵循裂纹萌生,长大,失稳断裂规律,其裂纹起源于铝基体内。加入SiC颗粒减弱或遮盖了疲劳裂纹传播时的晶体学特征,使得复合材料高周疲劳断面没有发现常见的疲劳辉纹。     

增强颗粒对颗粒增强铝基复合材料强度的影响

通过ASHALBY等效夹杂理论分析复合材料受载时作用在增强体上的应力,并假设增强体的断裂符合WEIBULL分布,在综合考虑复合材料各种强化机制的基础上引入增强体断裂对材料屈服强度的影响,建立了一个复合材料的屈服强度模型,将其应用于SiC颗粒增强AJ基复合材料,发现在屈服状态下复合材料的颗粒断裂分数随着增强体的体积含量和粒度的增加而增加,但增强体粒度变化对颗粒断裂影响更大。同时发现WEIBULL常数m取3时模型预测强度值与实测强度吻合得很好。     

内生型铝基复合材料合成工艺的发展现状

综述了内生型铝基复合材料的自蔓延燃烧反应法、放热弥散法、接触反应法、气液反应合成法和熔体直接氧化法等合成工艺的原理、特点、应用及其最新研究进展，并展望了未来的发展方向。     

制备工艺对碳纤维增强碳化硅基复合材料结构和力学性能的影响

以化学气相沉积碳为界面层,聚碳硅烷为先驱体,经过10个周期的浸渍-裂解制备了三维编织碳纤维增强碳化硅复合材料(3D-Cf/SiC)。考察了碳涂层高温预处理和陶瓷先驱体第一个周期1600℃裂解对复合材料结构与性能的影响。结果表明:碳涂层高温预处理有助于复合材料密度的提高,弱化了复合材料的界面结合,从而显著提高了复合材料的力学性能,复合材料弯曲强度达到571 MPa,剪切强度51 MPa,断裂韧性18 MPa.m1/2。     

自生颗粒增强钛基复合材料的研究进展

从钛合金基体和增选择ＴＭＣｓ的制备方法,ＴＭＣｓ的微观组织和界面结构,ＴＭＣｓ的性能和ＴＭＣｓ的应用５ 个不同方面叙述了自生颗粒增强型钛基复合材料的研究进展。．     

钕氧化物颗粒增强钛基复合材料的显微组织和性能

采用真空自耗电弧熔炼方法成功地研制了原位生成的稀土钕氧化物颗粒增强钛基复合材料.利用光学显微镜观察分析了显微组织.测试了材料的拉伸、热稳定性、持久和蠕变等力学性能.试验结果表明,稀土钕氧化物颗粒在基体上分布比较均匀,并在高温下具有良好的热稳定性.经过1030℃/0.5 h/AC 800℃/1 h/AC 700℃/2 h/AC处理后的钕氧化物颗粒增强钛基复合材料棒材具有良好的拉伸、持久、蠕变和热稳定性等力学性能.     

离心铸造活塞用SiC颗粒增强铝基复合材料的制备及组织研究

采用机械搅拌法制备了体积分数为20％的SiC颗粒增强铝基复合材料。研究了材料的制备工艺以及SiC颗粒的预处理对微观组织的影响。