SiC晶须增强铝基复合材料热膨胀行为与内应力关系的研究

本文作者研究了600℃水淬和600℃退火处理的碳化硅晶须增强铝基复合材料的热膨胀行为,阐述两者热膨胀行为与内应力的内在关系。结果表明:淬火后复合材料基体的位错密度、内应力、及材料的有效屈服强度较高;而退火后复合材料基体的位错密度、内应力、及材料的有效屈服强度较低。当材料在600℃淬火后,升温过程中材料的热膨胀系数曲线在80℃和245℃各出现一个峰值,且后者明显高于前者;而600℃退火后材料的热膨胀系数曲线只在80℃出现一个波峰,且其峰值低于淬火材料相应的峰值。分析表明:材料热膨胀系数曲线出现的第一个峰是基体内拉应力释放的结果;而淬火后材料热膨胀系数曲线出现的第二个峰是基体压应力释放速率的标志。     

时效对SiCw/2024Al复合材料应力腐蚀开裂行为的影响

采用双悬臂梁试验方法研究了经时效处理的SiCw／2024Al复合材料在3．5％NaCl溶液中的应力腐蚀行为，用透射电子显微镜对时效处理后复合材料的微观组织形貌进行了观察与分析，用扫描电子显微镜观察应力腐蚀试样的裂纹扩展形貌．结果表明，在3种不同的时效状态下，复合材料内部的微观组织形貌发生了较大的变化，引起3种时效状态下复合材料的应力腐蚀行为发生变化，相应的裂纹尖端的微观组织形貌也出现了较大的差别．     

变形温度对SiCW/6061Al复合材料压缩变形期间基体金属流动和晶须重新取向的影响

借助观察和分析变形前后晶须取向和试样形状的变化，研究了晶须呈定向排列的SiCw/6061Al复合材料压缩变形期间金属流动和晶须重新取向的现象。研究结果表明，由于晶须的定向排列，SiCw/6061Al复合材料压缩变形期间基体金属的流动和晶须的重新取向强烈地依赖于变形温度。在较高温度压缩变形时，基体金属可以更均匀地流动，此时晶须是否发生重新取向与变形时环状和柱状试样的应变场有关；在较低温度变形时晶须不发生重新取向。     

SiCw/Al复合材料的一种界面结构

应用透射电镜技术研究了用高压凝固铸造法(Squeeze casting)制备的碳化硅晶须增强铝(SiCw/Al)复合材料界面两侧晶须与基体的位向关系。结果表明,碳化硅晶须与基体铝之间至少存在一种匹配关系,这种关系是:<110>_SiC//<110>_Al,<111>_SiC//<100>_Al(约差4°)。由此提出了SiCw/Al复合材料的半共格界面结构模型。      

SiGw/Al复合材料的偏轴拉伸断裂行为

应用扫描电镜对挤压SiCw/6061Al复合材料的拉伸断裂过程进行了动态观察,并详细讨论了偏轴角θ对复合材料强度和断裂行为的影响。结果表明,微裂纹起源于晶须周围基体中,其萌生与扩展受晶须偏轴角的控制。复合材料由正向断裂向剪切断裂转变的特征角θ₀约为45-50°。      

碳/铝复合材料强度的统计研究

本文指出对纤维及其复合材料的强度指标仅用平均强度来表征是不全面的,应同时考虑反映材料强度分布状态的参数大小。通过对大量不同种类碳纤维及复合丝的强度进行Weibull理论计算,来比较纤维及复合丝的质量。研究得出经验关系式,即根据概率密度曲线确定强度的分散性时,可用(曲线半高宽/峰位强度)值的大小来反映。研究还指出纤维强度随标距的增大而下降,但不同于文献[5]所报导直线关系,而是呈指数绝对值小于1的负幂函数关系。      

SiCW/LD2复合材料管材的包覆挤压

研究了SiCw/LD2复合材料管材的热挤压成形工艺,研究结果表明,采用传统的热挤压方法得到的SiCw/LD2复合材料管材外表面具有严重的表面缺陷,采用包覆挤压方法,可使SiCw/LD2复合材料管材外表面覆盖一层均匀的铝包覆层,消除了表面缺陷,证明包覆挤压方法是一种有效的SiCw/LD2复合材料管材的热挤压成形方法。     

SiCw/LD2Al复合材料超塑变形协调机制的研究

为了研究金属基复合材料超塑变形时液相的作用,分析了金属基复合材料界面处的局部应力.当由滑移引起的界面处局部应力值高于外界施加于界面处应力值时,复合材料在含有液相的状态下超塑变形能力最大;反之,变形能力在不含液相的纯固相状态最大.因此,可以认为塑性变形过程中当有应力集中产生时,为了缓解应力集中,液相必需存在才能取得超塑性.当无应力集中时,超塑变形不需要液相的存在.上述理论与实验结果是一致的.     

涂层硼酸铝晶须对铝基复合材料界面与力学性能的影响

采用溶胶－凝胶氧化铝涂覆硼酸铝晶须方法改善挤压铸造晶须增强６０６１Ａｌ复合材料的界面性能。对复合材料的界面观察表明,γ－Ａｌ２Ｏ３和α－Ａｌ２３涂层均可抑制尖晶石界面反应,而且涂层较厚时涂层效果明显。界面反应程度的差异也影响复合材料的弯曲性能和时效行为。     

SiCw/A1复合材料X射线衰减系数及缺陷检测灵敏度

研究 20％V／VSiCw／6061A1 复合材料的 X 射线衰减系数及缺陷检测灵敏度(相对值)。 当管电压较低时,复合材料的 X 射线衰减系数较大,且缺陷检测灵敏度较差;当管电压＞100kV 时,两种材料的 X 射线衰减系数及缺陷检测灵敏度差别很小。