熔剂法制备SiCp／ZA27复全材料的工艺和性能研究

针对液态搅拌法制备ＳｉＣｐ／ＺＡ２７复全材料，研制出高效复合熔剂，用它处理ＳｉＣ颗粒表面，以发迹颗粒表面物理结构和化学特性，引起反应润湿，造成熔体的成分起伏并优化结晶条件，从而一气完成改善润湿、变质精炼和活性吸附，金相分析表明：宏观蜊的复合材料组织致密、颗粒分布均匀且界面结合良好；微观上颗粒处于晶内，呈现颗粒没机制，就凝固特性，复合材料宏观上仍以糊状方式凝固，但在颗粒微人，凝固方式从颗粒表层至熔体     

逐步熔融凝固法工艺参数对金属基复合材料性能的影响

采用逐步熔融凝固法制备了ＷＣ－６５Ｍｎ复合材料,用扫描电子显微镜观察试样的微观形貌和组织结构,并用ＩＭＡＧＥ ＴＯＯＬ软件分析不同试样的扫描图像,定量测定增强相ＷＣ颗粒的分布状况,同时测量材料的抗弯强度和硬度。研究证明电源功率和模具下降速率对增强相ＷＣ颗粒的分布状况和力学性能有重要的影响。电源功率应在５．５￣７．５ｋＷ之间,模具下降速度为８￣１０ｍｍ／ｍｉｎ。     

SiCp/ZA22复合材料组织的研究

对含10％～15％（Vol），10～20μmSiC颗粒增强ZA22基复合材料铸态和挤压态的组织、SiC分布特征进行了比较分析，为SiCp／ZA22进一步的研究，应用提供了理论依据及实践指导。     

颗粒增强ZA27基复合材料的高温蠕变特性

采用高温持久硬度试验及压入蠕变特性分析进行了颗粒增强ZA27基复合材料抵抗高温蠕变能力的研究.研究发现SiC, Al2O3颗粒的加入大大提高了ZA27合金的抗高温蠕变的能力.其强化机理主要是由于材料承受的载荷有效地转移到增强相颗粒上; 复合材料基体中有高的位错密度;复合材料中的内应力提高了位错滑移的门槛应力.     

不同冷却条件SiCp／ZA—27复合材料界面的TEM观察

主要用透射电子显微技术（TEM）、电子探针显微分析（EPMA）和选区电子衍射技术（SAD）分析了不同冷却条件下SiCp/ZA-27复合材料的界面特征和结构,发现冷却速度明显影响复合材料的界面结构、界面相组成和复杂金属氧化物的分布以及枝晶生长过程的溶质二次分配,且复合材料慢冷时的界面比液淬时的界面复杂得多。复合材料浆液液淬快冷时的界面特征是初生α（Al)相与 SiC颗粒直接机械结合,界面光滑无界面反应产物和中间过渡相及非晶氧化物;电磁搅拌随炉冷却条件下,复合材料界面绝大部分是共晶组织与SiC颗粒直接结合,少部分是由共晶组织／岛状非晶组织／SiC组成;随炉慢冷时的界面主要是由共晶组织／非晶组织／SiC组成,金属基体与SiC直接结合的界面非常少。不同冷却条件制备的复合材料的界面存在不同厚度的非晶组织。根据界面形貌和选区电子衍射花样并结合计算机模拟计算,发现部分界面处存在第三相（如MgAl2O3,Mg6Cu3Al7等相）,合成电子衍射花样表明这些第三相与SiC或基体间无晶体学位相关系。未发现SiC与基体间有晶体学位相关系,说明α（Al)或共晶相在SiC或基体间无晶体学位相关系。未发现SiC与基体间有晶体学位相关系,说明a(Al)或共晶相在SiC表面成核的可能性较小。复合材料浆液水淬后的基体轻微衍射分析得出饱和a(Al)已发生分解反应,由白色稳定的af相和黑色中间过渡相α′及存在于黑色区域中的η相组成,af与a′的晶格常数有微小差异,晶体结构相同,两相具有良好的共格关系。η相与af的位相关系为：[-1-10]α//[-12-10]η,(1-11)a//(0002)η。     

金属纤维增强ZA43复合材料的挤压铸渗工艺研究

通过挤压铸渗工艺分别制备了不锈钢纤维、碳钢纤维和铜纤维增强的ZA43合金复合材料．并分析了影响工艺的主要因素研究表明，通过挤压铸渗工艺可获得高性能的金属纤维增强的复合材料，其纤维与基体界面清洁，而且因纤维的冷却作用在纤维周围形成一层晶粒细小的组织，这对改善纤维与基体的结合和提高材料的性能是有利的．文中还对可能导致缺陷的“搭桥”现象及其预防方法进行了分析．     

不锈钢/ZA43复合材料界面结构的研究

对常压浸渗法制备的不锈钢纤维增强的ZA43复合材料的界面结构进行了研究,结果表明,纤维与基体之间存在明显的界面层,此界面层由界面反应层和扩散偏聚层等多层构成,界面的形成过程主要是铁_铝金属间化合物的形成过程.同时,由于铝元素向纤维表面的偏聚和对纤维的腐蚀,导致了其它合金元素在界面处成分的不平衡分布.     

金属纤维增强ZA43复合材料的挤压铸渗工艺研究

通过挤压铸渗工艺分别制备了不锈钢纤维、碳钢纤维和铜纤维增强的ZA43合金复合材料,并分析了影响工艺的主要因素.研究表明,通过挤压铸渗工艺可获得高性能的金属纤维增强的复合材料,其纤维与基体界面清洁,而且因纤维的冷却作用在纤维周围形成一层晶粒细小的组织,这对改善纤维与基体的结合和提高材料的性能是有利的.文中还对可能导致缺陷的"搭桥"现象及其预防方法进行了分析.     

不锈钢纤维增强ZA43复合材料的常压铸渗工艺

通过常压铸渗工艺制备了不锈钢纤维增强ZA43合金复合材料.分析了浸渗时间,N2保护对浸渗过程和复合效果的影响.研究结果表明,在一定时间和体积比下,浸渗过程宏观上是完全的,所获得的复合材料硬度和耐磨性都有不同程度的提高,但纤维与基体界面杂质和反应的控制还需进一步研究.     

不锈钢纤维增强ZA43复合材料的常压铸渗工艺

通过常压铸渗工艺制备了不锈钢纤维增强ZA43合金复合材料 ,分析了浸渗时间 ,N2 保护对浸渗过程和复合效果的影响 .研究结果表明 ,在一定时间和体积比下 ,浸渗过程宏观上是完全的 ,所获得的复合材料硬度和耐磨性都有不同程度的提高 ,但纤维与基体界面杂质和反应的控制还需进一步研究     

SiC_P／ZA22复合材料组织及性能

对采用半固态搅拌法制备的ＳｉＣＰ／ＺＡ２２复合材料的组织和常温、高温力学性能进行了研究，并和ＺＡ２２基体合金作了对比．研究发现：ＳｉＣ颗粒大多分布于晶界，部分ＳｉＣ颗粒和基体界面上有反应物生成，ＳｉＣ可以充当合金初生相形核衬底，分布于晶内并细化枝晶。力学性能与颗粒分布均匀性、界面结合强度密切相关。和ＺＡ２２合金相比，该复合材料弹性模量上升，冲击韧性下降，高温条件下表现出较好的力学稳定性     

碳纤维增强碳化硅复合材料的力学性能与界面

以A1N和Y2O3为烧结助剂,采用先驱体转化-热压烧结的方法制备了Cf／SiC复合材料．研究了烧结温度对复合材料界面和力学性能的影响及烧结助剂对显微结构的影响．结果表明由于烧结时晶界液相和SiC-A1N固溶体的形成,当烧结温度为1750℃时,复合材料具有较高的致密度和较好的力学性能;当烧结温度升为1800℃时,在复合材料密度增大的同时,其力学性能也大幅度提高,此时复合材料抗弯强度与断裂韧性分别高达691.6MPa和20.7MPa·m1/2,复合材料呈现韧性断裂;进一步提高烧结温度至1850℃时,虽然复合材料的密度有所增加,但由于纤维,基体界面结合过强以及纤维本身性能退化加剧,复合材料呈现典型的脆性断裂,其力学性能急剧降低;纤维／基体的界面是导致纤维增强陶瓷基复合材料性能的关键因素,其中,纤维的脱粘与拔出是主要的增韧因素．     

TiC/ZA43复合材料耐磨性能的试验研究

采用原位接触反应法制备了ＴｉＣ／ＺＡ４３复合材料,并对其在干摩擦和预先滴油润滑条件下的摩擦摩损性能进行了试验研究,同时还用扫描电子显微镜对试样磨损表面形貌进行了观察,进而对材料的磨损机理作为分析与讨论,结果表明,随着ＴｉＣ质量分数的增大,ＴｉＣ／ＺＡ４３复合材料的耐磨性能提高,ＺＡ４３合金的磨损机理是以严重的犁削和磨损为主,而ＴｉＣ／ＺＡ４３复各材料的磨损机理则以轻微的犁削和氧化磨损为主。     

Mechanical and microstructural characterization of Al7075/SiC nanocomposites fabricated by dynamic compaction

This paper describes the synthesis of Al7075 metal matrix composites reinforced with SiC, and the characterization of their microstructure and mechanical behavior. The mechanically milled Al7075 micron-sized powder and SiC nanoparticles are dynamically compacted using a drop hammer device. This compaction is performed at different temperatures and for various volume fractions of SiC nanoparticles. The relative density is directly related to the compaction temperature rise and indirectly related to the content of SiC nanoparticle reinforcement, respectively. Furthermore, increasing the amount of SiC nanoparticles improves the strength, stiffness, and hardness of the compacted specimens. The increase in hardness and strength may be attributed to the inherent hardness of the nanoparticles, and other phenomena such as thermal mismatch and crack shielding. Nevertheless, clustering of the nanoparticles at aluminum particle boundaries make these regions become a source of concentrated stress, which reduces the load carrying capacity of the compacted nanocomposite.     

喷涂成形的MASiCp／Al复合材料显微组织

采用机械合金化方法制备ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料粉末，以喷涂方式成形，对不同喷涂方式得到的涂层的显微结构进行对比，并着重对爆炸喷涂所获得的独特组织结构－－Ａｌ２Ｏ３非晶相和弥散分布的ＳｉＣｐ，进行了观察和分析。     

SiC_P／Al复合材料界面约束探讨

分析了金属基复合材料韧性下降的原因，并通过简单的串联力学模型讨论金属基体对颗粒约束的影响。在ＳＥＭ下的拉伸试验，直接从微观上证明了这种约束的作用。     

微纳米ZrB2p/Al复合材料的原位合成机制和组织特征

采用Al--KBF4--K2ZrF6组元通过熔体直接反应法制备了ZrB2颗粒增强铝基复合材料,优化的初始合成温度范围为850～870℃,反应时间为25～30 min.扫描电镜观察结果显示：ZrB2颗粒尺寸为300～400 nm,颗粒间距200 nm左右,有团簇现象,团簇体尺寸为30～40μm.当颗粒理论体积分数为3%时,单位熔体体积内ZrB2颗粒形核数量为6.68×1017 m-3,平均线长大速率为47.3nm.s-1.分析团簇原因认为：大量细小高熔点ZrB2增加了熔体黏度,颗粒扩散阻力大,限制了颗粒迁移位移;ZrB2颗粒因密度大具有较高的沉降速率.原位反应过程分析表明：通过Al3Zr--AlB2间的分子化合及[Zr]--[B]间的原子化合得到ZrB2颗粒,是高温稳定相.     

金属基复合材料参数对断裂韧性的影响

提出新的断裂理论模型，描述粒子强化的金属基复合材料的屈服强度，杨氏模量、粒子尺寸等材料参数与平面应变断裂韧性的关系，揭示粒子尺寸对断裂韧性的影响，并与实验相比较，结果表明：该模型与实验相吻合。     

Sialon/SiC复相材料的高温氧化行为

研究了以粘土直接合成Sialon/SiC复相材料的氧化行为,以及Sialon相含量、氧化温度和氧化时间对氧化过程的影响·结果表明,Sialon/SiC复相材料的氧化速度与温度成正比、与时间的平方根成正比·Sialon相的抗氧化性优于SiC相·这种材料的氧化反应是一种钝化反应,具有较好的抗氧化性,Sialon相含量的增加能提高材料的抗氧化性·