挤压铸造工艺制备SiC_(3D)/Al复合材料辅助模具研究

使用挤压铸造工艺,采用新型辅助模具成功实现高陶瓷体积分数SiC_(3D)/Al复合材料的制备,研究了辅助模具上开孔位置、孔径大小对复合材料致密度的影响规律,并分析了挤压铸造过程中辅助模具开裂导致浸渗失败的原因。试验结果表明,当开孔面积比大于20%时,无论是面板中心位置开孔、四周位置开孔还是全位置均布开孔,其浸渗致密度均在95%以上。当面板开孔孔径小于1 mm时,复合材料的致密度不足75%,而开孔孔径大于12 mm的复合材料浸渗率均在95%以上,开孔孔径对浸渗结果影响显著。建立了辅助模具厚度方向临界强度计算方法,针对本文所用90 mm×90 mm×28 mm辅助模具,其面/背板的连接强度应大于4.82 KN方能防止其挤压铸造过程中的开裂,壁厚为5 mm的焊接辅助模具和整体辅助模具都能满足上述强度要求。