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     

真空吸渗挤压二维正交铺层C_f/Al复合材料压缩失效机制

采用真空吸渗挤压技术制备了二维正交铺层碳纤维增强铝基(2D-C_f/Al)复合材料,研究了室温下2D-C_f/Al复合材料沿不同方向的压缩性能及其失效行为.研究结果表明:利用真空吸渗挤压技术制备的复合材料的浸渗质量良好,微观组织致密,基体铝合金和纤维分布均匀,无明显缺陷存在;沿垂直于纤维铺层方向的压缩屈服强度约为平行方向的2.5倍,比基体铝合金的压缩强度提高了57%.复合材料的压缩破坏机制与纤维铺层方向密切相关:当压缩载荷垂直于纤维铺层方向时,主要以剪切失效为主;当压缩载荷平行于纤维铺层方向时,主要以界面脱粘和纤维弯折失效为主.     

液态浸渗法制备复合材料的压渗动力学特性

就液态浸渗法制备短纤维增强金属基复合材料工艺中，液态金属对纤维预制件的压力浸渗过程提出一种动力学模型．获得了挤压时间与液体温度和压力之间的关系．为短纤维／金属复合材料及生物工程材料的制备工艺提供了理论依据．     

Al2O3长纤维／铝合金复合材料充填缺陷分析

对挤压铸造法制取的Ａｌ２Ｏ３长纤维增强铝合金复合材料中纤维分布状况和充填缺陷进行了观察与分析。结果表明：在不同纤维体积率的复合材料中，纤维分布基本均匀，排列基本平行。但部分复合材料中存在纤维分布不均、排列不一致、纤维与基体金属之间存在间隙、基体金属中存在微观孔洞等充填缺陷。并对该类缺陷的形成与防止作了分析与讨论。     

玄武岩纤维布增强不同树脂基体复合材料的制备与力学性能

利用3种不同的制备工艺,成功制备了相同玄武岩纤维布含量但5种不同树脂基体的玄武岩纤维布增强树脂基复合材料.5种树脂基体包括热固性的环氧树脂、乙烯基酯、热塑性尼龙6、聚碳酸酯及ABS树脂.所制备的5种复合材料组织均匀致密,玄武岩纤维布分布特征相同.研究了玄武岩纤维布增强树脂基复合材料准静态拉伸和3点弯曲力学性能,探讨了树脂基体种类的变化对力学性能的影响规律.在此基础上,通过微观分析研究了玄武岩纤维布增强树脂基复合材料在准静态拉伸和3点弯曲加载条件下的破坏机制,并揭示了树脂基体种类的变化对力学性能影响的机理.      

加压凝固熔模铸造制备纤维增强铝基复合材料

将熔模精密铸造和预制型液态浸渗技术相结合,开发了一种制备连续(长)纤维增强铝基复合材料的加压凝固熔模精密铸造工艺.该工艺将增强纤维的放置和零件的蜡模制作相结合,可直接生产出高精度的近净形复合材料零件.选定了Sumitomo Chemical公司生产的Altex SN型γ-Al2O3纤维作为复合材料的增强体,并开发了适合加压凝固熔模精密铸造工艺条件的铝合金基体材料AlZn6Mg1Ag1.试验表明这种γ-Al2O3连续纤维增强铝合金复合材料对加压凝固熔模精密铸造工艺有较好的适应性,并有非常理想的强度性能,具有广阔的应用前景.热处理(T6)后复合材料沿纤维方向的抗拉强度σb,0° =1 003 MPa,垂直于纤维方向的抗拉强度σb,90° =220 MPa.     

Al_2O_3颗粒增强不锈钢基表面复合材料腐蚀性能的研究

针对湿法磷酸工况 ,设计了不锈钢基体的化学成分 ;在Al2 O3颗粒表面 ,通过化学气相沉积Ni涂层 ,解决了颗粒与基体的润湿性问题 ;采用负压铸渗工艺制备了氧化铝 不锈钢基表面复合材料 ,并研究了该复合材料在此工况下的静态耐蚀性能 ,发现其耐蚀性能超过了高铬钢 .     

金属基复合材料纤维断裂脱落后的应力分析

通过对长纤维增强的金属基复合材料纤维脱落后复合材料应力场的分析得到了应力分布的精确解,讨论了循环热/机械载荷对复合材料应力场的影响,并针对Al基Be纤维增强的复合材料中外载荷对纤维与基体间的脱落长度的影响做了定性分析,认为当外载荷与材料参数不发生变化时,纤维与基体将不会产生继续脱落,进而破坏形式将会发生变化,在整个分析过程中纤维作为弹性体,纤维与基体界面的塑性变形采用了理想弹塑性模型.得到结论为以后继续研究金属基复合材料的疲劳特性奠定了基础.