SiCp/Al复合材料的制备与组织研究

重点探讨了一种制备ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料的新的工艺方法，即粉末预制块重溶稀释法。利用普通设备，探索了制备工艺过程，分析了金相组织。同时与粉末冶金法制备的组织作了比较。结果表明，采用粉末预制块重熔稀释、铝液中加活性元素（Ｍｇ）、适当提高铝液温度和机械搅拌等方法有效地改善了ＳｉＣ颗粒与铝基体的润湿性，制备了较为满意的ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料。     

SiC颗粒增强铝合金基复合材料的研究

本文对采用粉末冶金法制备的ＳｉＣ颗粒增强铝合金基复合材料进行了显微组织分析和初步力学性能测试。结果表明，用粉末冶金法制备的复合材料，组织致密，颗粒分布均匀。与相应的基体材料相比，复合材料的弹性模量、硬度显著提高。ＳｉＣ颗粒加入对基体材料抗拉强度及应力应变行为的影响则取决于基体的性能及基体与颗粒表面的结合力。     

铁基／SiC颗粒复合材料界面的稳定性

分析了铸造合金颗粒复合材料中的增强相（ＳｉＣ颗粒）与基体（铸铁）界面结合的形态及影响因素，界面结合机制和稳定性，提出了改善界面结合状态的方法。在实验室条件下，采用离心铸造工艺制取铁基／ＳｉＣ颗料复合材料，通过金相分析和电子探针等测试手段，研究了经不同的主温处理后铁基／ＳｉＣ颗粒复合材料界面变化规律。     

SiC颗粒增强铁基粉末冶金复合材料的研究

采用粉末冶金方法制备了ＳｉＣ颗粒增强铁基复合材料,考察了ＳｉＣ颗粒含量与铁基粉末冶金复合材料的显微组织、相对密度、力学性能及磨损性能之间的关系,并探讨了其摩擦磨损机理。结果表明,合适的ＳｉＣ含量能在基本不降低材料强度的基础上大幅度提高耐磨性能。     

SiC_p增强Al基复合材料浸润性的研究

利用半固态熔铸法制备ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料，探讨了在空气中将ＳｉＣｐ加入（纯Ａｌ＋添加剂）合金中时，ＳｉＣｐ的加入量、搅拌温度、浇注温度等因素对复合材料制备工艺的影响。结果表明，叶片在三层以上的搅拌器，以适当速度搅拌熔体时，可增加ＳｉＣｐ在熔体中的熔入量，且浸润性较好，分布均匀。     

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。     

SiC_p/Al复合材料的自浸渗工艺

研究了在大气条件下制备碳化硅颗粒增强铝基复合材料的新方法该方法以Ｋ２ＴｉＦ６为助渗剂,使其与碳化硅颗粒均匀混合,在浸渗用的铸模中制成混合体,由液态铝或其合金自动浸渗,制备碳化硅增强的铝基复合材料ＳｉＣｐ／Ａｌ分析了影响工艺过程的若干因素指出用该工艺制备复合材料的可行性并对浸渗机理进行初步探讨     

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．     

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     

超声在制备SiC／Al—Mg颗粒增强复合材料中的应用

通过高强度超声处理ＳｉＣ颗粒均匀散于铝液中，获得了组织结构良好的ＳｉＣ／Ａｌ－Ｍｇ颗粒增强复合材料，讨论了超声对改善ＳｉＣ颗粒与铝液之间的润湿性和实现颗粒在铝液中均匀分散作用。结果表明，超声处理是制取颗粒增强金属基复合材料有效方法。     

SiCp/A356复合材料的制备质量检验及控制

针对搅拌铸造制备SiC颗粒增强铝基复合材料的特点,提出了材料复合质量的快速检验方法和质量评判方法,讨论了控制及提高材料复合质量的方法和途径.以此为基础制备出了分布均匀、孔隙率低、含SiC的体积分数为20%的颗粒增强铝基复合材料,并采用所制备的铝基复合材料制造出了我国高速列车制动盘.     

SiC颗粒粒径和相对密度对泡沫SiCp/ZL104复合材料压缩性能的影响

采用CaCO3作为发泡剂用熔体发泡法制备泡沫SiC/ZL104复合材料,用CMT5205电子万能试验机对该材料压缩性能进行测试,并分析泡沫SiCn/ZL104复合材料在外力作用下的破坏机理及SiC颗粒粒径和相对密度对该材料压缩性能的影响规律。研究结果表明：泡沫SiCp/ZL104复合材料受轴向压缩时由于孔壁发生弯曲和横向拉伸而呈脆性逐层破坏或沿斜截面断裂的特征;当SiC颗粒粒径由28 μm减小到5 μm时,泡沫5％SiCp/ZL104(体积分数)复合材料的屈服应力由5 MPa增至11MPa;当其相对密度由0.16增至0.32时,对应的屈服应力由5 MPa增至10MPa。     

高体积分数SiCp/Al复合材料杯形件高温反挤压成形

将无压浸渗制备出的高体积分数SiCp/Al复合材料,通过高温反挤压方式成形杯形件.研究了在高温反挤压过程中复合材料的流变规律,利用扫描电镜(SEM)观察分析了高温反挤压参数对杯形件组织的影响.结果表明:在基体熔点以上,高体积分数SiCp/Al复合材料呈黏流体状态,颗粒与基体形成固-液混合体;高体积分数SiCp/Al复合材料高温反挤压变形后,基体仍保持连续,SiC颗粒在压力作用下发生转动、重排,部分颗粒破碎,颗粒分布均匀性较好;当变形温度较低、挤压速度较大时,颗粒易破碎,SiCp/Al复合材料杯形件内部颗粒尺寸不均匀,杯形件内角处颗粒尺寸较小;当变形温度较高、挤压速度较小时,杯形件内部颗粒尺寸均匀.     

CNTs/SiCp增强镁基复合材料的力学性能

采用搅拌铸造法制备碳纳米管(CNTs)和碳化硅(SiCp)增强镁材料,并对复合材料的力学性能进行测试,对其显微组织进行观察和分析,以及利用扫描电子显微镜对断口形貌进行表征.结果表明:CNTs和SiCp的加入使镁基复合材料的晶粒细化和强化,镀镍处理后的CNTs与基体有很好的相容性,显著提高复合材料的力学性能.     

循环压制对喷射沉积7075/SiCp致密化的影响

采用循环压制工艺对多层喷射沉积大尺寸7075/SiCp复合材料(高度H>140mm)进行了致密化加工.研究了循环压制工艺对复合材料沉积坯和挤压坯密度及显微组织的影响规律,测试了复合材料的力学性能.结果表明,循环压制过程中在大的静水压力和剪切应力的共同作用下,复合材料中大部分孔洞逐渐被拉长闭合,致密化效果良好.沉积坯多次循环压制后,SiC颗粒取向平行于基体金属流动方向.挤压坯二道次压制后SiC颗粒破碎明显,分布得到改善,强度可以达到600 MPa以上.     

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。     

SiCp/AZ91D复合材料压缩力学性能及其本构描述

在AZ91D中加入体积分数10%的5μm SiCp颗粒作为增强剂,通过万能材料试验机及分离式霍普金森压杆(SHPB)测试了其在静动态加载条件下的力学性能。实验结果表明经过二次热变形处理的AZ91D镁基合金复合材料在所研究的应变率范围内均表现出应变硬化行为,且其硬化行为具有明显的率相关性,采用幂指数函数能较好地描述加载速率对屈服应力的影响,通过分析AZ91D镁基合金的硬化参数的率相关性构建出能有效预测其力学行为的一维本构方程。     

高应变率下SiCp/Al的断口形貌和变形机制

利用Hopkinson压杆对采用无压浸渗法制备的高体积分数SiCp/Al复合材料进行高应变率冲击压缩实验,研究了应变率对复合材料微观断口形貌的影响,分析了其在高应变率下的变形机制.结果表明：强度较高的复合材料有较强的产生变形局部化的倾向;同时,SiC颗粒尺寸对局部化的形成有明显影响,增强相颗粒尺寸较小（100μm）的复合材料更容易产生变形局部化,在高应变率压缩载荷下,无压浸渗高体积分数SiCp/Al复合材料在增强相颗粒破裂的同时会出现基体的局部化变形,复合材料的损伤行为与材料中的增强相颗粒尺寸密切相关.     

喷射沉积Al-20Si/SiCp复合材料的热疲劳行为

采用V型缺口试样对喷射沉积Al-20Si/SiCp复合材料进行了热循环试验,用光学金相显微镜和扫描电镜研究了在热应力作用下的热疲劳裂纹扩展方式和形态.结果表明:热疲劳裂纹优先在V型缺口处萌生;复合材料经一定的热循环次数后随相对密度的提高,裂纹扩展速率下降;在复合材料的三大相——α-Al基体、Si相以及SiC颗粒中,α-Al基体阻碍热疲劳裂纹的扩展,裂纹非连续性扩展;裂纹扩展方式受Si相的尺寸和分布状态控制,裂纹绕过Si颗粒向前扩展以及裂纹穿过Si颗粒向前扩展是裂纹碰到Si颗粒时常出现的两种机制;SiC颗粒与热疲劳裂纹有强烈的交互作用,加强SiC颗粒与基体的界面结合有利于提高热疲劳寿命.     

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。