铝-石墨复合材料的研制

本文介绍了用流变铸造方法制备铝－石墨复合材料的工艺；对半固态合金的固、液相比例提出了控制方法；试验研究了流变速度对初生相粗细的影响；从铝－石墨复合材料的减磨及减震性能测试结果表明：该材料有较好的减震与减磨特性，可以做为减磨与减震材料。     

2024Al/Gr/SiCp复合材料耐热性能研究

研究了采用真空热压法制备的2024Al/Gr/SiC_p复合材料高温拉伸性能及长时间热暴露后的室温力学性能,同时对拉伸断口进行分析,探讨了SiC颗粒和石墨对材料耐热性能的影响.结果表明:2024基体合金和2024Al/Gr/SiC_p复合材料在200℃及以下热暴露时,复合材料的强度下降幅度较小,但基体合金的强度下降幅度明显比复合材料的大,这与增强相SiC颗粒与石墨提高了材料的耐热性能有关.在300℃热暴露条件下,2024基体合金和2024Al/Gr/SiC_p复合材料的力学性能快速下降.2024Al及其复合材料的高温拉伸性能随拉伸温度升高而下降,在200℃及以下温度抗拉强度较好,250℃及以上温度抗拉强度快速下降.高温拉伸和热暴露处理后的2024铝合金基体的断裂机制为韧性断裂,2024Al/Gr/SiC_p复合材料的断裂机制为基体韧性断裂及石墨断裂、SiC颗粒与界面分离的混合断裂机制.     

石墨与硅之比对石墨铝硅复合材料综合性能的影响

研究了石墨与硅之比对石墨铝硅复合材料综合性能的影响．解决了石墨颗粒直接加入铝硅熔体中的难点,并基本解决了石墨加入的均匀性问题．研究表明：石墨与硅生成一定量的ＳｉＣ,对提高石墨铝硅的高温抗拉强度十分有利;石墨与铝生成Ａｌ４Ｃ３有利于石墨在铝硅熔体中的均匀分布;生成Ａｌ４Ｃ３的量不宜过多,不能给石墨与硅生成碳化硅的比例带来影响．否则,会引起材料的性能下降     

添加元素对石墨-铝硅复合材料性能的影响

采用熔铸重力浇注在铝液中直接加入裸体石墨的方法，工艺简便，成本低，易于推广生产．但要用这种方法生产出综合性能良好的石墨－铝硅复合材料并非易事．其中添加某种元素既促使有利的石墨－铝硅复合材料界面反应的形成，又阻止石墨飘浮，减少偏析，使材料的综合性能得到提高是很关键的问题之一．而且，这种添加元素在工业上使用的价格又要比较低廉．本文从复合材料都存在界面反应的问题入手，找到了一种综合性能良好的添加元素Ｍ．     

氧化铝纤维增强铝硅基复合材料活塞烧蚀性能

为了研究氧化铝纤维增强铝硅基复合材料活塞的烧蚀性能,对氧化铝纤维及复合材料进行了性能测试及分析.利用所建的烧蚀试验装置测试了复合材料试件的烧蚀性能,并对复合材料的烧蚀机理及烧蚀模型进行了探讨.最后通过建立活塞的有限元模型,分别对铝硅合金活塞和复合材料活塞进行了烧蚀预测计算和对比研究.结果表明:氧化铝纤维增强铝硅基复合材料具有致密的网络结构和较大的高温强度,在高温高速气流的冲击下,仍能使材料整体保持很好的结构,材料的线烧蚀量和质量烧蚀量较小;复合材料的烧蚀机制是熔化烧蚀和气流剥蚀的共同作用;所建烧蚀模型及有限元计算方法可以很好地对活塞的烧蚀进行预测,在相同工况下,氧化铝纤维增强铝硅基复合材料活塞的烧蚀量与铝硅合金材料相比非常小,是活塞理想的材料.     

快速凝固雾化法制备铝硅合金粉末工艺研究

采用传统铸造工艺生产的铝硅合金由于粗大的硅相的存在,合金的强度、韧性显著下降。采用快速凝固新技术制备的高硅铝合金,具有高耐磨性和和低膨胀系数,同时抗拉强度也很高,是制造坦克发动机等产品的重要材料。本文主要介绍用快速能固雾化法制备铝硅合金粉末时各种工艺参数对其性能的影响。     

稀土对亚共晶铝硅合金性能的影响

用稀土元素添加剂(自制)作为铝硅合金中加入稀土元素的中介原料，研究RE对亚共晶铝硅合金性能的影响。结果表明：该合金的抗拉强度和伸长率在一定浓度范围随RE含量增加而同步增长，且都有相同的最佳效果加入量，但稀土元素对铝硅合金的抗拉强度改善效果不是很明显。然而，由于稀土元素在合金中的共晶体与基体相间形成的一种过渡相物质使铝硅合金的伸长率提高则非常显著。     

直接反应合成法制备2024/TiC_(p)复合材料的力学性能

采用直接反应合成法制备了不同TiC(p)含量（重量百分数）的2024／TiC(p)复合材料，测试了T4、T6两种状态下该材料的力学性能．结果表明：2024／TiC(p)；复合材料的屈服强度、抗拉强度、弹性模量、比强度、比刚度等力学性能，均比2024基体合金有较大幅度提高．     

Al对HP40合金高温力学性能的影响

通过中频感应炉熔炼制备出铝质量分数分别为5%、7.5%、10%的HP40合金,在900℃下测试各合金的高温拉伸性能,并在扫描电镜下观察各合金的断口形貌.结果表明:随着Al质量分数的增加,合金的高温屈服强度、抗拉强度均先升高后降低,合金的延伸率先降低后增加.铝质量分数为5%的HP40合金具有最佳的高温力学性能,其900℃下的屈服强度为125MPa,抗拉强度为132MPa,延伸率为12%.     

发动机缸盖用铸造铝硅合金的成分优化与组织性能研究

采用正交试验对ZL101合金进行了成分优化设计，并分析了合金元素对铝硅合金力学性能的影响.对改良后的合金进行了热处理工艺研究，其最佳热处理工艺条件为：500 ℃×5.5 h+180 ℃×5 h.研究结果表明，改良合金在铸态下的力学性能为：抗拉强度为244.57 MPa，伸长率为5.95%，硬度为75.1 HB；在T6态下的力学性能为：抗拉强度为397.92 MPa，伸长率为4.68%，硬度为141.2 HB.     

活塞用复合材料的制备和拉伸性能研究

通过对ＳｉＣＰ／ＺＬ１０９ 复合材料制备工艺的研究,成功地制备了晶粒细小、组织致密、缺陷较少且ＳｉＣ颗粒分布均匀的ＳｉＣＰ／ＺＬ１０９ 复合材料。同时,测试了该材料的拉伸性能,对拉伸性能提高（或降低） 的原因进行了探讨;采用扫描电子显微镜对材料的拉伸断口进行了观察,发现复合材料及未增强基体合金的断裂虽均属于塑性断裂与脆性断裂的混合型模式,但随着ＳｉＣ颗粒在复合材料中的体积分数增加,脆性断裂特征更为显著。     

SiCp/ZL102复合材料及其压铸件耐磨性能研究

该文针对制约颗粒增强铝基复合材料应用的关键问题，提出运用压力铸造使其近终成型。在成功制备SiCp／ZL102压铸件的基础上，系统研究了基体合金、复合材料铸锭及其压铸件的耐磨性能。研究结果表明，复合材料的耐磨性能优于基体合金，压铸成型后，压铸件的耐磨性能显著优于复合材料铸锭，将压铸工艺应用于金属基复合材料的成型，能够有效扩大颗粒增强金属基复合材料的应用范围。     

铝合金复合材料的制备与性能

介绍了铝合金复合材料（ＭＭＣ）的生产途径和制备工艺；用粉末冶金法制备了ＳｉＣｐ增强铝合金ＭＭＣ，并对其进行了力学性能测试和断裂行为分析；综述比较了用不同工艺生产的ＭＭＣ的性能及影响因素；试图说明增强体／基体界面结合力是铝合金ＭＭＣ性能的控制因素；指出寻求适当的界面结合是ＭＭＣ设计中的一个重要内容     

A12Of＋Cf／ZL109混杂复合材料的常温拉伸强度及预测模型

采用挤压铸造法制备了A12O3f， Cf／ZL109短纤维混杂金属基复合材料，并对该混杂复合材料的常温拉伸强度性能进行了实验及理论分析、在综合考虑纤维长度变化规律、两种纤维在拉伸过程中各自的行为和机理，以及热应力诱发位错强化和纤维弥散硬化等因素对复合材料强度影响的基础上。对复合材料强度预测的混合律模型加以发展和修正，建立了A12O3f， Cf／ZL109短纤维混杂复合材料的常温强度预测模型．利用该模型得到的理论预测值与实验值吻合较好．     

铸铝合金在潮湿大气中的腐蚀及其微观机制

用模拟湿热腐蚀试验方法在工业纯铝、ＺＬ１０２和ＺＬ１０９合金表面诱发腐蚀,用ＳＥＭ、ＥＤＳ和ＸＲＤ等实验手段观察和分析了铸铝合金中第二相和腐蚀产物的微观形貌及化学成分,研究了第二相与表面缺陷对铸铝合金大气腐蚀发生机制的影响．结果表明,在吸附了水分和侵蚀性Ｃｌ－的微观孔隙周围,由Ａｌ６Ｃｕ３Ｓｉ相粒子和铝基体构成的腐蚀微电池发生电化学反应,电位较负的Ａｌ首先发生溶解,导致了局部点状腐蚀;腐蚀产物中除了存在少量共晶硅、氧化铝外,主要由铝的不溶性氢氧化物构成．在０．５ｍｏｌ／ＬＮａＣｌ水溶液中的电化学测试结果表明,由于富铜Ａｌ６Ｃｕ３Ｓｉ第二相粒子的存在,在含侵蚀性Ｃｌ－的介质中,ＺＬ１０２、ＺＬ１０９合金比纯铝具有更强的腐蚀倾向．     

新型SiC_p／ZL108摩托车活塞复合材料的研究

研究采用铸造旋涡法制造ＳｉＣｐ／ＺＬ１０８复合材料的工艺，重点探讨铝液温度、颗粒表面处理及合金元素（Ｍｇ、Ｂ、Ｔｉ）对颗粒的回收率和分布的影响；与传统的活塞材料（ＺＬ１０８，ＺＬ１０９）相比，该材料具有优良的机械性能和物理性能，是摩托车活塞的理想材料。此外，通过扫描电镜和电子探针对界面进行了观察和分析，结果表明：在界面区域内有一过渡层存在。最后，对改善浸润性的机理作一简述。     

铝基颗粒复合材料与性能的研究

以硬质颗粒作为增强体的铝基复合材料,避免了纤维增强金属基复合材料制备过程中造成的纤维受损,制备工艺复杂及纤维昂贵等缺点,并可克服自生复合材料增强相的成分、形态、尺寸及相对量受到平衡相图、亚稳相图及生长动力学的严格限制,使复合材料的取材具有广泛性和灵活性,是近年来金属基复合材料的重点研究方向之一.     

纳米SiC颗粒强化AA6061的磨粒磨损行为

实验制备了纳米SiC颗粒强化AA6061基材料,并考察了其微观组织、硬度及磨损性能.结果表明:在20 N载荷下,强化试样的磨损率及摩擦系数均低于AA6061基体,其中0.6%SiC/AA6061复合材料的磨损率较基体降低50%.这主要是由于SiC颗粒自身良好的载荷承载能力,加之增强颗粒/基体间界面良好的结合,使SiC颗粒的添加提高了复合材料的磨损抗力.同时,促进了富铁机械转移层的形成,降低了摩擦系数和磨损率.AA6061基体和强化材料在20 N载荷下的磨损机制均为磨粒磨损.     

LiNbO3(SiO2)/ZL102基高阻尼复合材料的制备及压电阻尼特性

采用溶胶/凝胶法在高居里点的LiNbO3压电颗粒表面覆盖SiO2薄膜，以压力浸渗工艺制备LiNbO₃(SiO₂)/ZL102基复合材料，并通过动态机械热分析仪研究了其在30~350 °C下的阻尼性能.结果表明，当30 °C时，LiNbO₃(SiO₂)/ZL102基复合材料的内耗是铝基体的3倍，LiNbO₃(SiO₂)/ZL102基复合材料的2倍；在所选用的测试温度范围内，铝基体、LiNbO₃/ZL102和LiNbO₃(SiO₂)/ZL102基复合材料内耗随温度的升高而增加并最终趋于相近.这是由于极化处理的高居里点LiNbO₃压电颗粒具有压电阻尼特性，而且SiO₂薄膜改变了LiNbO₃颗粒外部的电阻率，从而提高了其压电阻尼特性.