搅拌铸造法制备石墨烯增强铝基复合材料的组织和力学性能研究

石墨烯增强铝基复合材料满足轻量化用材的同时兼具良好的力学性能,是一种极具应用前景的复合材料。通过粉末混合、压坯和热还原,制备了含石墨烯的预制块,并将其作为中间体在搅拌铸造过程中加入,成功制备了石墨烯增强铝基复合材料。通过扫描电子显微镜、拉曼光谱、X射线衍射仪等表征了复合材料的微观组织结构;通过力学性能测试,研究了石墨烯含量对复合材料力学性能的影响。表征结果表明,搅拌铸造法制备的石墨烯增强铝基复合材料中石墨烯结构完整,复合材料的晶粒得到明显细化。拉伸试验表明,石墨烯质量分数为0.4%的铝基复合材料的综合力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度和维氏硬度分别较同条件下制备的纯铝提高了55%、47%和63%。断裂机制研究结果表明,随着石墨烯含量的增加,复合材料由韧性断裂转变为脆性断裂。     

宏观孔对泡沫工业纯铝阻尼行为的影响

文章运用多功能内耗仪研究了宏观孔对空气加压渗流法制备的泡沫工业纯铝阻尼行为的影响。在室温低频率条件下测量了泡沫工业纯铝的内耗,实验结果表明泡沫工业纯铝的阻尼能力比致密工业纯铝的阻尼能力提高较大,前者内耗随着测量频率的增加而增加,同时也随应变振幅的增加而增大。运用TEM观察材料的微观结构,发现在晶界附近存在大量的位错亚结构。根据内耗测量和微观观察,讨论了泡沫工业纯铝中可能的阻尼机制,基于多孔弹性材料的平面波方程,理论计算得到了泡沫工业纯铝中内耗的表达式。     

添加中和元素对铸造铝硅合金中铁相的影响

铁作为铸造铝硅合金中最常见的一种杂质元素,大大降低了合金的力学性能,因此消除铁相在铸造铝硅合金中的有害作用是改善合金基体性能的重要方法。而添加中和元素是成本最低而且最为有效的方法。本文总结了添加不同中和元素对合金中铁相的影响。     

铝含量对铸造锌合金流动性及力学性能的影响

为了研究铝含量对铸造锌合金流动性及力学性能的影响,本文对不同铝含量的铸造合金,进行了流动性及力学性能检测,结果表明:随着铝含量的增加流动性呈先增强后减弱的趋势,当铝含量为5%时,微观组织为锌铝共晶相,流动性最佳,而随着铝含量增加抗拉强度的变化趋势与流动性正相反,当铝含量为5%时抗拉强度最差,抗拉强度为239MAP。     

湿型铸件凝固进程数值模拟

建立了湿型铸件凝固进程数学模型，提出了模拟湿型中水分汽化热吸收 的等效温度法。对湿态粘土砂型中纯铝铸件凝固进程进行了数值模拟和实测研究。结果表明，湿型中水分含量对铸件凝固进程有明显影响，铸件凝固时间 随湿型水分含量的增加而减少，壁厚为４ｃｍ的纯铝铸件在水分含量１６％的 湿型中的凝固时间仅为在２％水分含量的湿型中的一半。     

消除铁相在铸造铝硅合金中有害作用的方法

铸造铝硅合金性能优良,铁作为该合金中最常见的一种杂质元素,对合金的性能造成了影响,因此,消除铁相在铸造铝硅合金中的有害作用迫在眉睫。本文系统的归纳了国内外除铁的方法和原理。分析认为,加入中和元素法成本最低,操作性最好,但是仍然需要继续研究更加有效的中和元素。其次,将几种方法综合使用,或许除铁效果更好。     

吹气净化非铁合金液对夹杂的影响及工艺改进

本文针对高锰铝青铜包内吹氮精炼工艺，在实验室条件下得出了铝合金和高锰铝 青铜液吹惰性气体过程中夹杂含量的变化规律。试验对比了几种净化工艺的脱气除渣 效率，得出了净化效果良好的动态真空精炼工艺。采用Ｂｒ－甲醇法能够测定铸造铝 合金（Ａｌ－Ｓｉ合金除外）和铸造铝青铜合金液中的夹杂含量。     

低压铸造法制备铝基复合材料的研究现状

低压铸造工艺是一种近净成型技术,在金属基复合材料制备中具有广泛的应用和发展前景。概述了目前利用低压铸造技术制备铝基复合材料的研究进展,重点阐述了复合材料的充型基本理论和铸造工艺研究中存在的问题,并提出了今后需要重点研究的方向。     

泡沫铝合金在凝固过程中熔体的孔隙率变化

研究了泡沫纯铝和泡沫AlSi7Mg0.45的凝固方式及其对孔结构的影响,并讨论了熔体泡沫在凝固过程中的体积变化和孔隙率变化。结果表明：在合适的冷却条件下,纯铝熔体泡沫倾向于逐层凝固,在凝固过程中易形成中心缩孔,AlSi7Mg0.45熔体泡沫倾向于同时凝固,易形成热裂纹;纯铝熔体泡沫在凝固过程中,体积减小,孔隙率增加,而相对于纯铝来说,AlSi7Mg0.45熔体泡沫的体积及孔隙率均有所减小。     

振动技术在金属材料铸造成形中的应用与发展

介绍了振动技术在铝、铜、铁等金属材料铸造成形中的应用研究现状,就振动类型和振动对铸造成形的机理作了阐述,分析了施加振动对金属铸造成形时金属内部组织改善、强度性能提高的原因,指出现有振动技术中存在的不足,介绍了多维振动铸造机的设计思路和研制进展情况。振动铸造实践证实,在金属材料的铸造成形工艺中施加多维振动能明显改善铸件的性能,提高铸造效率,多维振动铸造机的研制为今后多维振动技术的研究和应用提供参考。     

几种元素对工业纯铝导电性的影响

研究了工业纯铝中加入镁、钙、硅、铁对其导电性的影响。结果表明：硅在铝中引起电阻率的增加最大,铁最小,因此,铁是强化铝导体的首选元素。铝中铁硅质量比在３．０～３．８时,其电阻率最小。     

高铝锌基合金挤压铸造的组织和性能的研究

研究了高铝锌基合金挤压铸造的组织和性能。挤压铸造显著提高合金的塑性和韧性，延伸率由重力铸造时的１％￣３％提高到１０％￣１８％，冲击强度由重力塑造时的２０￣５０Ｊ／ｃｍ＾２提高到９５￣１３７Ｊ／ｃｍ＾２。与重力铸造相比，合金的组织显著细化，组织中共晶体含量增加，ε相的含量减少。     

二次相诱发铝空气电池纯铝阳极局部腐蚀研究

铝空气电池由于铝阳极储量丰富、环保经济、配置简单、能量密度高等优势在能源领域显示出巨大的应用潜力。然而铝阳极在碱性电解质中的严重腐蚀大大限制了铝空气电池的实际应用,且有关铝阳极中二次相对腐蚀行为影响的报道很少。本文选用4种不同纯度的纯铝,并采用微观结构表征、电化学测试、原位腐蚀形貌观察、有限元模拟等手段,系统的探究了中二次相对纯铝阳极在碱性介质中局部腐蚀的影响。结果表明:纯铝中存在分布在晶内的团簇相及沿晶界分布的线条状析出相两种二次相,纯铝中的Al–Fe二次相几乎不溶于碱性溶液且在腐蚀过程中充当阴极相,在电偶作用的影响下导致其周围基体发生腐蚀。低纯度铝样品由于晶粒内和晶界处的大量二次相引起的强烈电偶腐蚀而遭受严重的腐蚀。相比之下,高纯铝样品由于二次相尺寸较小且含量较低,腐蚀现象较为轻微。准原位SEM观察表明,铝基体的快速溶解进一步促进了二次相的暴露及脱落。此外,基于有限元模型的模拟电流密度分布表明,二次相加速了团簇相及周围基体的腐蚀速率。本文深入研究了二次相在碱性介质中对纯铝腐蚀的影响,为铝空气电池阳极材料的设计提供了参考。     

少量杂质对铝形变过程中电阻率变化的影响

研究了范性形变对工业纯铝及含少量铜的铝铜合金电阻率的影响。电阻率先随形变度增加而减小,经过一极小值后随形变度增加而增加。在超纯铝(99.996％)中没有发现电阻率减小的现象。本文对这种过程提出了一种可能的机制。并根据这种机制对实验现象作了定性的讨论。     

叔胺-盐酸体系萃取分离铝中的铁和铅

为了制备高纯铝，降低杂质铁和铅的含量，对叔胺类萃取剂 Ｎ２３５ 萃取分离铁和铅进行了实验研究。Ｆｅ? 和Ｐｂ ? 的萃取率随着有机相Ｎ２３５ 浓度、水相酸度的增加而增加。Ｎ２３５ 萃取剂基本上不萃取溶液中铝，但溶液中铝的存在，有助于铁和铅的萃取。经过２ 次错流萃取实验，Ａｌ２Ｏ３ 中Ｆｅ２Ｏ３ 降到１ ×１０－ ４ ％ ，ＰｂＯ 降到２×１０－ ４ ％ 。     

基于位错演化理论的等径角挤压纳米微晶材料数值分析

研究材料微观组织的演化对应力、应变以及应变硬化等问题的影响,是实现等径角挤压成形技术的关键.以纯铝为例,基于位错演化模型,利用有限元分析方法对纯铝的等径角挤压变形行为进行了数值仿真,分析了挤压过程中材料应力、应变以及应变硬化的演化趋势及分布规律.结果表明:随着挤压道次增加,纯铝中等效应力逐渐增加,这导致材料中位错密度的增加;随着位错密度的增加,主应变最大值随后续挤压道次的增加呈增大趋势.因此,考虑等径角挤压过程中的位错演化等材料微观组织演化规律,对材料的实际挤压成形有指导作用.     

半月国内科技要闻

纯铝中可逆形变孪晶机理研究获重要进展传统观点认为,具有高层错能的纯铝是不产生形变孪晶的,然而有研究者报道了在纳米晶铝中产生了形变孪晶。那么,普通纯铝是否真的不能产生形变孪晶?或者     

改善铝硅铸造合金组织与性能研究的若干进展

综述了近年来在改进铝硅铸造合金组织与性能方面有关研究工作的进展，着重探讨了变质处理、晶粒细化和铸后热处理对各类铝硅铸造合金组织与性能的影响，并对今后这一方向的研究与技术发展提出了一些设想。     

纯铝加钛

上海铝材一厂职工,试验成功在纯铝材料中增加微量的钛,能显著地提高和改善材料的机械性能,延长铝制品的使用寿命,并能有效地降低铝材中的“起皮气泡”废品率。在纯铝材料中增加微量的钛后,其主要作用在于细化铝的晶粒度,从而使材料的强度,延伸、深冲性能等得到不同程度的提高。同时,由于晶粒度的细化,可有效地减少铝材中的“起皮气泡”缺陷,提高产品质量和降低成本。据生产实践表明,过去不加钛的铝板加工     

铸造常用的特种砂

比较了与普通的石英砂的特点。铸造应用最广的特种砂包括锆英砂、铬矿砂、镁橄榄石砂、铝硅系耐火熟料和其它特种砂。介绍了铸造常用的特种砂的产地、分布、生产过程、产量、特点及其应用,并介绍了铸造常用的特种砂的铸造性能和使用情况。