SiC_p/Al复合材料的孔隙度测定

通过对理论计算、腐蚀称重、碳含量测定等方法的比较，研究了ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料孔隙度的测定方法。结果表明，采用理论计算法来表征复合材料的孔隙度很不准确，腐蚀称重法虽然精确但比较繁琐，碳含量测定存在较大的误差。提出了一种新的方法—车屑法，并用此方法研究了复合材料搅拌时间和孔隙度的关系，表明孔隙度随搅拌时间的上升而增加。     

搅拌工艺对SiC_p/AZ31复合材料颗粒分布的影响

采用搅拌铸造法制备了SiCp/AZ31复合材料,研究了搅拌速度、搅拌时间对复合材料孔隙率和颗粒分布的影响。针对搅拌铸造工艺加入增强体含量有限的缺陷,研究了一种制备高SiCp含量AZ31镁基复合材料的分级搅拌工艺。结果表明,分级搅拌工艺制备的复合材料SiCp含量为25%,颗粒分布标准偏差小于0.1。     

双梯度多孔HA/Mg复合材料的制备及性能

采用粉末冶金技术制备了孔隙和HA相均呈梯度分布的双梯度多孔HA/Mg复合材料。研究了造孔剂及HA含量与分布对复合材料孔隙度和抗压强度的影响,观察了烧结产物的显微组织,测量了复合材料的耐腐蚀性能。结果表明,随着中间层造孔剂含量的增加,双梯度多孔HA/Mg复合材料的孔隙度增加、抗压强度降低。随着表层HA含量的增加,梯度多孔HA/Mg复合材料的孔隙度升高,抗压强度降低。耐腐蚀性分析表明,随着孔隙度增加,复合材料的耐腐蚀性降低,与梯度多孔Mg材料相比,双梯度HA/Mg复合材料具有更好的耐腐蚀性能。随着表层HA含量的增加,腐蚀速率降低,溶液的pH值缓慢增加。     

HA/Zn复合材料的制备及性能研究

采用粉末冶金技术制备了HA/Zn复合材料。研究了HA含量、压制压力和烧结温度对复合材料孔隙度的影响,观察了烧结产物的显微组织,测量其抗压强度和耐腐蚀性。结果表明:增加HA含量后,复合材料的孔隙度增加,抗压强度降低。提高压制压力或烧结温度后,复合材料的孔隙度降低,抗压强度增加。Zn-3%HA经100 MPa压制、400℃烧结后,复合材料的孔隙度为13.6%、抗压强度为87.3 MPa。耐腐蚀性分析表明,与纯Zn相比,HA/Zn复合材料的腐蚀电流密度增加,这表明该复合材料的腐蚀倾向要大于纯Zn的。因此,通过调整Zn中HA的含量,可以调控Zn复合材料的可降解速率,同时提高Zn合金的生物相容性。     

SiCp/AZ61镁基复合材料制备工艺的优化

采用半固态搅拌法制备了SiCp／AZ61镁基复合材料。利用正交试验法研究了SiC颗粒加入量、搅拌温度、搅拌时间等关键工艺参数对SiCp／AZ61镁基复合材料力学性能的影响。结果表明，SiC颗粒加入量对复合材料的力学性能有着显著的影响，其次是搅拌时间和搅拌温度。在试验条件下，SiCp／AZ61镁基复合材料的半固态搅拌工艺方案可优化为：SiC颗粒加入量为6％，搅拌温度为595℃，搅拌时间为5min。断口分析显示，增强颗粒加入量为6％的SiCp镁基复合材料室温断口形貌呈脆性断裂特征。     

SiCp／Mg（AZ81）镁基复合材料制备工艺的优化

研究了不同铸造工艺条件下镁基复合材料的组织结构,并对其气孔率进行了测定。结果表明,随着搅拌温度的提高,复合材料的气孔率上升。当颗粒尺寸一定时,复合材料的气孔率随颗粒体积分数的增加而增加;当颗粒体积分数一定时,复合材料的气孔率随颗粒尺寸的增大而减少。搅熔铸造法制备的复合材料在颗粒分布及气孔含量方面均优于半固态搅拌铸造法和全液态搅拌铸造法。     

蒙脱土改性聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的硫酸腐蚀行为

对乳液聚合法制备出的聚甲基丙烯酸甲酯/蒙脱土(PMMA/MMT)复合材料在硫酸介质中的腐蚀情况进行了研究,探讨了蒙脱土含量、硫酸浓度以及腐蚀时间对腐蚀速率的影响。结果表明,硫酸浓度较低且腐蚀时间较短时,含有2%~3%蒙脱土的复合材料的腐蚀速率比PMMA明显降低;PMMA及其复合材料的腐蚀速率随腐蚀时间的延长而下降,随硫酸浓度的增加而上升;硫酸浓度越高或腐蚀时间越长,复合材料中蒙脱土的片层阻隔作用越不明显。     

工艺参数对碳化钛颗粒增强高锰钢性能的影响

采用原位合成技术制备了碳化钛颗粒增强高锰钢复合材料;采用洛氏硬度计、扫描电镜和金相显微镜探讨了烧结温度和含碳量对该复合材料孔隙度和硬度的影响.结果表明:当烧结温度为1350～1420℃时,该复合材料的孔隙度随烧结温度的升高而减小.当烧结温度超过1420℃,该复合材料的孔隙度随着温度的升高而增大;该复合材料的硬度随温度的变化趋势与孔隙度刚好相反,当烧结温度一定时,该复合材料的孔隙度随碳含量的增加而增大,而其硬度变化与含碳量之间没有明显规律性.     

HA(β-TCP)/Mg-Zn-Ca复合材料的腐蚀特性研究

本实验主要研究HA及β-TCP添加对Mg-Zn-Ca合金组织及模拟体液环境下的腐蚀特性影响。采用剪切搅拌铸造方式制备了2HA(2β-TCP)/Mg-3Zn-0.5Ca复合材料,并对两种复合材料的显微组织及腐蚀特性进行了测试与对比分析。研究结果表明:添加β-TCP的复合材料相对于添加HA的复合材料晶粒细化程度高,原因为β-TCP与镁的错配度小于HA与镁的错配度,使β-TCP成为更有效的形核基底;添加β-TCP复合材料的腐蚀电位稍高于添加HA复合材料的腐蚀电位;在模拟体液的浸泡实验中,添加β-TCP的镁基复合材料在前期的腐蚀速率低于同含量HA的镁基复合材料,但随浸泡时间的延长,添加HA复合材料形成的保护层比添加β-TCP复合材料的更均匀致密,复合材料的失重更低。     

SiCp/6061Al复合材料搅拌铸造工艺的优化

采用组织分析的方法，研究了搅拌工艺在液态机械搅拌铸造法制备SiCp／6061Al复合材料中对SiC颗粒分布均匀性及铸造缺陷的影响，并运用正交实验法对工艺参数进行了优化。结果表明：在温度760℃，搅拌速度1200r／min，搅拌时间25min的工艺条件下，可得到SiC颗粒分布均匀、铸造缺陷较少的铝基复合材料。     

高能超声半固态复合法制备SiC_p/ZL105复合材料

用渗流法制备高SiCp体积分数的预制块,再用超声波搅拌稀释的方法制备SiCp/ZL105复合材料,研究了超声波处理过程工艺参数对复合材料微观组织、性能的影响。结果表明,渗流法可以制备SiCp含量达55%～60%的预制块,采用超声波搅拌稀释预制块方法制备的SiCp/ZL105复合材料中SiCp含量为9%～23%,SiCp分散均匀,与基体结合良好;随着SiCp含量的增加,复合材料硬度提高,耐磨性能提高。     

熔铸法制备纳米碳增强铝基复合材料研究进展

纳米碳增强体具备优异的力学、热学、电学等性能,是金属基复合材料中理想的增强体之一。将纳米碳增强体与铝基体复合,可以获得具有优异力学性能及导热导电性能良好的复合材料,在新一代飞行器零部件材料展现出巨大潜力。目前急需低成本大规模化制备方法的推广应用,熔铸法是其大规模制备的首选。基于此,本文综述了近年来国内外采用熔铸法制备纳米碳增强铝基复合材料的研究进展,通过纳米碳增强体加入铝熔体方式的不同进行分类,详细介绍了搅拌铸造法、压力铸造法、半固态铸造法、压力浸渗法等纳米碳增强铝基复合材料中主要的铸造方法。分析总结了不同铸造方法的特点及铸件的力学性能,最后指出熔铸法制备纳米碳增强铝基复合材料过程中存在的关键科学问题,并且展望了未来的发展方向。     

纳米SiC颗粒增强镁基复合材料半固态搅拌法制备工艺优化

采用半固态机械搅拌铸造法,制备了增强体平均粒径50 nm的Si C颗粒增强镁基复合材料(n-Si Cp/Mg9Al),分别对不同质量分数纳米颗粒、不同搅拌时间和不同搅拌温度时,复合材料的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,随着Si C含量的增加,合金基体组织先细化后又出现变粗的现象,适当延长搅拌时间能更有效地细化组织,在较低温度下搅拌可以更明显地细化复合材料的微观组织。合金抗拉强度随着Si C含量的增加先增加后降低,在Si C含量为1.5%时最好,为198 MPa。在含量为2%时又有所降低,但是高于不加Si C时。搅拌时间为15 min时,复合材料的屈服强度、抗拉强度较之基体分别提高了12.8%、22%,断后伸长率由基体合金的2%提升到4%。继续延长搅拌时间到30 min,材料的室温拉伸性能出现明显恶化。不同搅拌温度下Si Cp/Mg9Al纳米复合材料与铸态Mg9Al合金相比其室温拉伸性能有明显提高,搅拌温度为600℃的Si Cp/Mg9Al纳米复合材料的室温拉伸性能最好,其屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别为106 MPa、155 MPa和4%。     

原位自生Al-Cr/Al复合材料制备及性能的研究

利用正交实验对Al和Cr生成的金属间化合物增强铝基复合材料进行硬度测试,探究各因素、水平对铝的增强效果,并找出最优方案.结果表明,Al-Cr/Al复合材料通过机械搅拌铸造法能成功制备;复合材料的硬度得到显著提高,最高可增强241％;其影响因素的大小依次是铬含量、铬粉粒径、搅拌温度、搅拌时间;实验的最优方案:铬含量12％,搅拌温度915℃,搅拌时间4 min,铬粉粒径48μm.     

碳化钛粉中总碳、游离碳的测定

采用化学分离与高频红外吸收碳硫分析仪相结合测定碳化钛粉中的总碳、游离碳，成功地解决了传统的重量法对于低含量碳测定存在较大的误差缺陷，同时使测定时间上大大缩短。该方法的准确性高，分析结果重现性好，同时也扩大了高频红外吸收碳硫分析仪的适用范围。     

生物可降解梯度多孔Fe-3Ag/HA复合材料的制备与性能研究

采用粉末冶金技术制备梯度多孔Fe-3Ag/HA复合材料,研究了造孔剂分布、烧结温度、HA含量对梯度多孔Fe-3Ag/HA复合材料的孔隙度和力学性能的影响。观察了梯度多孔Fe-3Ag/HA复合材料的显微组织及腐蚀后的微观形貌,测量了梯度多孔Fe-3Ag/HA复合材料的物相组成和耐腐蚀性能。结果表明,随着造孔剂和HA含量增加,烧结产物的孔隙度增加,抗压强度减少。提高造孔剂含量,梯度多孔Fe-3Ag/HA复合材料的耐腐蚀性能明显降低;提高HA含量,该复合物的耐腐蚀性能比梯度多孔Fe-3Ag略有增加,但是其腐蚀速率明显高于梯度多孔纯Fe试样。在模拟人工体液中浸泡3天后,梯度多孔Fe-3Ag/HA复合材料比梯度多孔Fe-3Ag合金表面沉积了更多的HA,这表明HA相有诱导模拟人工体液中Ca和P离子沉积的能力,与Fe基合金相比该复合材料具有更好的生物相容性。     

体育器材用C_f/Al复合材料的制备与性能研究

采用碳短纤维为增强体,6063铝合金为基体,对碳短纤维进行表面化学镀铜处理,用搅拌铸造法制备复合材料,研究其力学性能。结果表明,碳短纤维体积分数为6%时,复合材料的性能最优,对复合材料进行热挤压处理,可以提高其致密性,改善性能。     

形变Cu-Fe-Cr-Ni系复合材料的大气腐蚀研究

采用间歇式盐水喷雾试验和极化曲线测定，研究了Cu-10wt％SS原位(微观)复合材料和Cu-5vol％SS、Cu-10vol％SS两种宏观复合材料和纯铜在NaHSO3 NaCl、NaHSO3、NaCl三种介质中的腐蚀行为。模拟大气污染环境结果表明，NaHSO3对形变Cu-Fe-Cr-Ni系复合材料的大气腐蚀影响显著。Cu-10wt％SS原位(微观)复合材料在模拟污染大气中耐蚀性最好。在两种宏观复合材料中，随着不锈钢丝含量的增加，腐蚀速度减慢。     

Mg对SiCp/Al复合材料腐蚀行为的影响

通过盐雾实验和周期浸润实验研究了Mg含量对ZL101基SiCp/Al复合材料在中性及酸性环境中的腐蚀行为.分别采用失重法、X射线衍射仪以及扫描电镜测定腐蚀速率、分析腐蚀产物的物相组成以及观察表面形貌.结果表明:加入Mg后,SiCp/Al复合材料的极化曲线出现了自腐蚀电流明显缓冲平台及钝化区,合金表面生成具有保护性的Al...     

铸造铝基复合材料研究的进展

综述了铸造铝基复合材料的研究和进展。阐述了几种制备铝基复合材料的新兴铸造工艺技术，包括旋涡搅拌铸造法、压力铸造法、喷射铸造法、熔铸直接接触反应法等工艺技术。简介了铸造铝基复合材料在国内的发展概况。在比较几种铸造铝基复合材料工艺技术特点与性能的基础上，对有关研究趋势进行了分析与讨论。