SiCp／Al2O3f混杂增强204Al复合材料摩擦磨损性能的研究

研究了２０２４铝合金,ＳｉＣｐ／Ａｌ２Ｏ３ｆ混杂增强２０２４Ａｌ复合材料与汽车刹车材料对磨时的摩擦磨损性能,借助扫措电镜对磨损形貌的观察。分析了材料的磨损机理,在本研究的试验条件下,２０２４铝合金的磨损极为严重,ＳｉＣｐ／Ａｌ２Ｏ３ｆ混杂增强２０２４Ａ复合材料的耐磨性能良好。由于ＳｉＣｐ／Ａｌ２Ｏ３ｆ混杂增强２０２４Ａｌ复合材料的密度较低,因而该材料在汽车工业中有广泛的应用前景。     

金属基复合材料断裂应变研究

针对与增强体相关的微裂纹萌生机制，文章根据ＭｃＣｌｉｎｔｏｃｋ柱状空穴演化方程，得到了一个非连续体增强金属基复合材料断裂应变的预报方程，通过对ＳｉＣｐ／Ａｌ、ＳｉＣｐ／２０２４Ａｌ、Ａｌ２Ｏ３ｐ／２０２４Ａｌ、ＳｉＣｐ／７０７５Ａｌ等复合材料单轴拉伸条件下实际断裂应变的测定，发现预报值与文章和文献中的实测值有良好的一致性。     

金属和复合材料断裂应变研究

针对与增强体相关的微裂纹萌生机制，文章根据ＭｃＣｌｉｎｔｏｃｋ柱状空穴演化方程，得到了一个非连续体增强金属基复合材料断裂应变预报方程，通过对ＳｉＣｐ／Ａｌ、ＳｉＣｐ／２０２Ａｌ、Ａｌ２Ｏ３ｐ／２０２４Ａｌ、ＳｉＣｐ／７０７５Ａｌ等复合材料单轴拉伸条件下实际断裂应变的测定，发现预报值与文章和文献中的实测值有良好的一致性。     

Al2O3—SiO2（sf）／Al—Si复合材料残余应力的研究

采用Ｘ射线法Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２（ｓｆ）／Ａｌ－Ｓｉ复合材料残余应力进行了研究。结果表明Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２（ｓｆ）／Ａｌ－Ｓｉ复合材料中存在较大的残余应力;残余应力的大小随纤维含量的增加而增加,且受到纤维分布的影响。在纤维定向增强的复合材料中,残余应力具有各向异性,平行纤维方向的残余应力最大,垂直纤维方向的残余应力最小。     

Fe3Al／TiC复合材料的耐高温冲蚀性能

研究了Ｆｅ３Ａｌ／ＴｉＣ复合材料在高浓度ＳＯ２和ＳｉＯ２细颗粒气流中的耐高温冲蚀磨损性能,并与Ｆｅ３Ａｌ基合金和钴基高温合金在同等实验条件下进行比较,结果表明：Ｆｅ３Ａｌ／ＴｉＣ复合材料的高温抗冲蚀性优于２种对比材料。ＳＥＭ分析显示：Ｆｅ３Ａｌ／ＴｉＣ复合材料的冲蚀表面形貌以薄片屑形成机制为主。     

SiC 粒子增强铝基复合材料界面行为研究

通过热力学和俄歇剖面分析，对用半固态溶液搅拌法制备的ＳｉＣｐ／Ａｌ－Ｃｕ复合材料的界面行为及其对湿润性的影响进行了研究．表明在ＳｉＣｐ／Ａｌ界面上发生了界面反应，界面反应的产物是ＭｇＯ和ＭｇＡｌ２Ｏ４．     

原位合金化和原位颗粒共同强化铝基复合材料的微观组织

制备了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｃｕ和Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｃｕ－Ｓｉ原位复合材料,采用ＳＥＭ观察显微组织,ＸＲＤ分 析物相,ＥＤＳ分析相所含元素．初步结果表明,原位合金化和原位颗粒共同强化金属基体是可 行的,合金元素Ｃｕ和Ｓｉ出现在基体中,细小增强颗粒Ａｌ２Ｏ３呈弥散分布．     

Al_2O_3／nano－SiC复相陶瓷力学性能及显微结构

研究了热压烧结Ａｌ２Ｏ３／ｎａｎｏ－ＳｉＣ复相陶瓷的力学性能及显微结构。研究表明,纳米ＳｉＣ的引入显著地改善了材料的力学性能,在ＳｉＣ添加体积分数为１０％时,Ａｌ２Ｏ３／ｎａｎｏ－ＳｉＣ复相陶瓷抗弯强度σｆ达峰值为８６９ＭＰａ,断裂韧性ＫＩｃ也达峰值为６．７ＭＰａ·ｍ０．５,比纯Ａｌ２Ｏ３基体材料分别提高１３８％和８１％。ＴＥＭ观察表明：纳米ＳｉＣ晶粒主要存在于Ａｌ２Ｏ３基体晶粒内部,形成独特的“晶内型”结构。当受外力作用时,既能因弥散的纳米颗粒诱发穿晶断裂,且穿晶断裂时,还能因晶内存在第二相颗粒而引起裂纹偏转,起到增强增韧作用。     

ZrO_2增韧Al_2O_3／SiCw陶瓷复合材料研究

研究了热压烧结Ａｌ２Ｏ３＋０．２０ＳｉＣｗ（体积分数，下同）－ＺｒＯ２（摩尔分数为０．０２Ｙ２Ｏ３，记为ＺｒＯ２（０．０２Ｙ））陶瓷复合材料的力学性能及韧化机制。结果表明，在Ａｌ２Ｏ３＋０．２０ＳｉＣｗ陶瓷中添加ＺｒＯ２（０．０２Ｙ）颗粒可使Ａｌ２Ｏ３＋０．２０ＳｉＣｗ材料进一步韧化和强化；室温下Ａｌ２Ｏ３＋０．２０ＳｉＣｗ＋０．３０ＺｒＯ２（０．０２Ｙ）复合材料的断裂韧性和抗弯强度分别可达１０．８５ＭＰａ·ｍ１／２和１２０７ＭＰａ。断口形貌和裂纹扩展途径的ＳＥＭ观察和ＸＲＤ分析结果表明，复合材料的增韧机制为裂纹偏转与绕过，晶须桥接与拔出以及相变增韧，并且晶须增韧与相变增韧具有良好的叠加性     

反应烧结制备莫来石基复合材料及添加剂的影响

重点研究了Ａｌ２Ｏ３ ／ＺｒＳｉＯ４ 富铝体系反应烧结制备过程中的晶相变化,以及Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２ 比对反应烧结的影响,进而研究了添加Ｃｒ２Ｏ３ 对反应烧结的影响．研究表明,在反应烧结过程中,莫来石的生成明显滞后于ＺｒＳｉＯ４ 的分解;在相同温度下,ＺｒＳｉＯ４ 的分解程度随Ａｌ２Ｏ３ 的加入量的增加而提高．添加Ｃｒ２Ｏ３ 使莫来石的稳定生成温度提高,此外,Ｃｒ２Ｏ３ 的引入有助于Ａｌ２Ｏ３ 向莫来石中的固溶     

SiC_p/2024Al铝基复合材料及其阳极氧化膜的腐蚀行为

用电化学方法研究了碳化硅颗粒增强2024铝(SiCp/2024Al)基复合材料及其硫酸阳极氧化膜在35%NaCl水溶液中的耐蚀性;作为比较,对2024Al的耐蚀性也进行了研究·结果表明,SiCp/2024Al复合材料在35%NaCl水溶液中比相应的基体金属有较大的腐蚀敏感性·SiCp/2024Al复合材料的阳极氧化膜具有良好的耐NaCl溶液腐蚀的能力,但其耐蚀性不如2024Al合金的阳极氧化膜,这是由于氧化膜中SiC颗粒的存在破坏了氧化膜的完整性和均匀性所致·     

纳米SiC增强铝合金表面阳极氧化膜的组织与性能

以硫酸、草酸、氨基磺酸为基础电解液,分别添加3,8,12,15 g/L的纳米SiC颗粒,利用直流氧化电源在优化的复合共沉积工艺参数下,在2024铝合金表面制备纳米SiC增强的硬质阳极氧化膜.结果表明:纳米SiC颗粒弥散分布在阳极氧化膜中,形成了纳米颗粒增强的硬质Al2O3氧化膜组织结构;随着纳米SiC添加量的增加,膜的厚度由没有添加纳米SiC颗粒的42μm增加到了48μm;当SiC的添加量为12 g/L时,氧化膜的硬度最高而磨耗最低,硬度由没有添加纳米颗粒样品的400 HV左右提高到了440 HV,磨损量由25 mg降到8 mg;纳米SiC在阳极氧化过程中,通过机械夹杂、吸附作用等形式进入膜层...     

Effect of Al<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3sf</Subscript> addition on the friction and wear properties of (SiC<Subscript>p</Subscript>+Al<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3sf</Subscript>)/Al2024 composites fabricated by pressure infiltration

Aluminum (Al) 2024 matrix composites reinforced with alumina short fibers (Al₂O_3sf) and silicon carbide particles (SiC_p) as wear-resistant materials were prepared by pressure infiltration in this study. Further, the effect of Al₂O_3sf on the friction and wear properties of the as-synthesized composites was systematically investigated, and the relationship between volume fraction and wear mechanism was discussed. The results showed that the addition of Al₂O_3sf, characterized by the ratio of Al₂O_3sf to SiC_p, significantly affected the properties of the composites and resulted in changes in wear mechanisms. When the volume ratio of Al₂O_3sf to SiC_p was increased from 0 to 1, the rate of wear mass loss (K_m) and coefficients of friction (COFs) of the composites decreased, and the wear mechanisms were abrasive wear and furrow wear. When the volume ratio was increased from 1 to 3, the COF decreased continuously; however, the K_m increased rapidly and the wear mechanism became adhesive wear.     

SiC_p/2024Al基复合材料的点蚀形貌

用扫描电镜对浸泡在w(NaCl)=3 5%水溶液中的SiCp/2024Al金属基复合材料(AlMMCs)的点蚀形貌进行了观察,作为对比,对其基体合金的点蚀行为也进行了研究·结果表明,SiCp/2024AlMMCs的点蚀形貌与SiC颗粒的体积分数和尺寸有关,SiC含量高或尺寸小的AlMMCs,其蚀孔数量较多,尺寸较小·与基体合金相比,AlMMCs的点蚀孔较大,数量较少,分布也较不均匀,甚至出现局部严重腐蚀的现象·能谱分析表明,SiCp/2024AlMMCs的腐蚀机制为富Cu阴极相与贫Cu阳极相间的电偶腐蚀·另外,SiC与Al间也存在电偶腐蚀倾向·     

热处理对SiC_p/Al2124复合材料显微组织与耐蚀性的影响

为提高 Si C颗粒增强铝基复合材料 Al 2 12 4的耐蚀性 ,采用 X射线衍射、扫描电镜和电化学测试等手段 ,研究了 3种热处理工艺 (T1,T4和 T6 )对复合材料中第二相化合物的析出状况以及该材料在 Na Cl水溶液中的腐蚀行为的影响。结果表明 ,在 T1状态下 ,铝合金基体内及 Si Cp/铝合金界面上析出大量以 Cu Al2 为主的第二相化合物 ,导致复合材料表面点蚀活性位置增多 ,点蚀敏感性增大 ;但是 ,T6和T4热处理显著减少 Cu Al2 相析出并大幅度降低复合材料的点蚀敏感性。 3种热处理状态下 Si Cp/Al 2 12 4复合材料的耐点蚀性能可依下列顺序提高 :T1,T6 ,T4。     

碳化硅氧化对硬铝基复合材料力学性能的影响

分析比较了原始态碳化硅颗粒与莫来石纤维混杂增强硬铝和氧化态碳化硅颗粒与莫来石纤维混杂增强硬铝复合材料的微观结构与力学性能．结果发现,后者的弯曲强度明显低于前者,微观分析表明,后者发生界面反应生成脆性化合物并使基体中的时效强化相减少是其强度降低的原因．     

非晶态NiP-Al_2O_3复合材料的沉积组织与特性研究

文章研究了非晶态ＮｉＰ－Ａｌ２Ｏ３复合材料的沉积组织与特性。指出Ａｌ２Ｏ３随着ＮｉＰ的沉积而发生共沉积,形成ＮｉＰ－Ａｌ２Ｏ３复合材料;认为Ａｌ２Ｏ３的加入,显著改变了ＮｉＰ合金的沉积组织与特性;与非晶态ＮｉＰ合金相比,ＮｉＰ－Ａｌ２Ｏ３复合材料具有更高的硬度和耐磨性。     

碳化硅粒子增强铝基复合材料的研制

论述了ＳｉＣ粒子增强铝基复合材料的制备工艺,探讨了不同ＳｉＣ粒子加入量对材料物理性能、力学性能、磨损性能等的影响．结果表明,ＳｉＣ粒子的加入降低了材料的密度和热膨胀系数,但大大提高了材料的耐磨性能;复合材料与基体合金相比,抗拉强度有所下降．     

6063Al/Al2O3·SiO2颗粒增强复合材料的阻尼特征研究

利用搅拌铸造法,在6063变形铝合金中添加电厂飞灰颗料,制备了飞灰含量分别为5%、10%、15%、20%的铝基飞灰复合材料.采用多功能内耗仪,利用低频扭摆法和声频衰减法对材料的低高频内耗进行了测量.结果发现,在测试的温度、频率范围内,较之铝基体,复合材料的阻尼能力有较大幅度的提高;并且在同一频率、不同温度下,随着飞灰含量的增加和飞灰颗粒直径的减小,复合材料的内耗值有增加的趋势.另外还发现复合材料的低频内耗值要远大于其高频内耗值.在此基础上还对复合材料的内耗机制进行了探讨,认为该复合材料的内耗机制主要有本征内耗、位错内耗的界面内耗,而在较高温度下主要是界面内耗机制.     

SiC颗粒对烧结铁基复合材料性能的影响

文章论述了采用粉末冶金方法制备了 Si C颗粒增强铁基复合材料 ,通过实验观察分析了 Si C颗粒对材料致密度、硬度、强度及耐磨性的影响。结果表明随 Si C含量的增加 ,致密度与硬度稍微降低 ,强度与冲击韧性降低较多 ,但抗磨损性能有所提高 ,尤其镀镍 Si C能显著提高材料的抗磨损性能