SiCp／Al复合材料的孔隙测定

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复合材料浊度的测定方法。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。     

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。     

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。     

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。     

The effect of primary and secondary processing on the abrasive wear properties of compocast aluminum 6061 alloy matrix composites

In this present work, the compocasting method was used to produce Aluminum 6061 alloy matrix composites reinforced SiC particles with a variety of particle average sizes of 1, 5, 20 and 50 μm. The influences of particle volume fraction of metal matrix composites on the dry sliding wear behaviour have been investigated. The acceptable quality of the fabricated composites calls for a proper selection of process parameter such as pouring temperature, stirring speed, stirring time, preheat temperature of reinforcement, minimum level of the porosity and prevention of the chemical reaction between reinforcement and matrix. Experimental test was carried out on the porosity and hardness of the composites. A pin-on-disc wear test was used to assess the effect of SiC content, SiC size and secondary mechanical processing with different rolling reductions on wear characteristics of Al matrix composites. It is noted that the particle distribution in the cold rolled composites is much more uniform than the as-cast one.     

SiC_p/2024Al铝基复合材料的耐蚀性

用电化学方法和浸泡试验研究了SiC颗粒粒度和体积分数对SiCp/ 2 0 2 4Al铝基复合材料在 3.5 %NaCl水溶液中耐蚀性的影响 ,作为比较对 2 0 2 4Al的耐蚀性也进行了研究。结果表明 ,与基体相比 ,SiCp/ 2 0 2 4Al复合材料并不增加点蚀敏感性 ,其抗蚀性与SiC体积分数和粒度有关 ,SiC颗粒体积分数低或粒度高的复合材料 ,其抗蚀性往往大。     

搅拌参数对半固态搅拌工艺制备(ABO_w+SiC_p)/6061Al复合材料微观组织和力学性能的影响(英文)

采用不同半固态机械搅拌工艺(变化搅拌温度和搅拌时间),制备硼酸铝晶须(ABOw)和碳化硅颗粒(SiCp)混杂增强6061铝基复合材料。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和拉伸试验研究搅拌工艺参数对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明:在可以搅拌的情况,增强体在复合材料中分布的均匀性和复合材料的力学性能随着搅拌温度的降低和搅拌时间的延长而得到提高。基于对复合材料微观组织的观察和力学性能的测试得到最佳的搅拌工艺参数为:搅拌温度640℃,搅拌时间30min。     

凝胶辅助发泡法制备三维互联多孔SiC陶瓷

通过机械搅拌发泡结合冷冻-凝胶法制备了三维互联多孔SiC陶瓷材料,所获得的多孔陶瓷材料孔径分布均匀、孔结构可调并具有双级孔结构。研究了PVA含量与搅拌速度对多孔陶瓷孔结构及性能的影响。结果表明,随着PVA含量的增加,孔结构均匀程度和联通性提高、一级孔孔径尺寸逐渐减小且孔壁变薄。当ω(PVA)/ω(SiC)质量比为1.5时,样品孔径分布最均匀;并且随着搅拌速度的增大,孔隙率增加、联通性增强、一级孔孔径尺寸减小。当转速为1600 r/min时,SiC多孔陶瓷的孔隙率和抗压强度分别为88.42%和4.36 MPa。     

亚规则溶体模型在金属基复合材料界面反应中的应用（英文）EI北大核心CSCD

金属基复合材料的界面反应是影响复合材料综合性能的重要因素之一。通过使用亚正规溶体模型来分析固液体界面反应的热力学研究。这一计算模型是用来揭示基体合金中加入的新合金元素对金属基复合材料界面反应的影响。结合实际研究中碳纤维增强铝镁合金复合材料,向基体合金中增加镁元素分析对Cf/Al-Mg复合材料界面反应的影响,并得出结论:合金中随着镁元素增加,可抑制碳纤维增强复合材料界面处脆性相Al4C3的生成。     

Evaluation of different sealing methods for anodized aluminum‐silicon carbide (Al/SiC) composites using EIS and SEM techniques

Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and the scanning electron microscope (SEM) have been used in an investigation of the effectiveness of various sealing methods that can be used to improve the corrosion resistance of an anodized aluminum‐silicon carbide (Al/SiC) composite. Anodic oxide films were grown on Al7075‐T6 and the Al/SiC composite by sulfuric acid anodizing and sealing in a cold saturated solution of nickel acetate. Other samples were sealed using the traditional method of boiling water or hot nickel acetate for comparison. The results revealed a uniform anodized layer on Al7075‐T6 that resisted pitting corrosion for more than 2 weeks exposure to NaCl, whereas a cracked oxide film with variations in thickness was observed on the composite material. Pit initiation occurred in less than 5 days on the anodized Al/SiC that was sealed in the hot solutions. This study suggests that the traditional hot sealing methods did not provide sufficient corrosion protection for aluminum metal–matrix composites (MMCs) because the reinforcing SiC particles deteriorated the surface film structure. However, this defective film can be repaired by nickel hydrate precipitation during cold sealing or by applying a thick polyurethane coating.     

三维网络SiC多孔陶瓷增强铝基复合材料的制备

以中间相沥青添加质量分数为50%的Si粉制备的炭泡沫预制体为坯体,在高温感应烧结炉中结合反应烧结工艺制备了SiC多孔陶瓷预制体.利用挤压铸造工艺制备了SiC多孔陶瓷增强铝基复合材料.采用扫描电子显微镜(SEM)观察了SiC多孔陶瓷骨架及复合材料的微观形貌和界面结构,通过X射线衍射分析仪(XRD)对多孔陶瓷预制体物相组成进行了分析.利用阿基米德排水法,测试了多孔陶瓷的孔隙率和复合材料的密度.结果表明:添加Si的质量分数为50%的炭泡沫预制体反应烧结后获得的SiC多孔陶瓷具有三维连续通孔结构,孔筋致密并且具有较高的开口孔隙率.通过挤压铸造工艺制备的SiC多孔陶瓷增强铝基复合材料界面结合良好,无明显缺陷.     

Ti-Si对SiCp/Al基复合材料等离子弧原位焊接性能的影响

以Ti-Si混合粉末作为填充材料,采用氮氩混合等离子气体对SiCp/Al基复合材料进行等离子弧原位焊接,分析SiCp/Al基复合材料的焊接性.结果表明,填充Ti-Si混合粉末进行等离子弧原位焊接时接头组织致密,结合较好,焊缝组织中生成了新的增强颗粒,未发现明显的针状相生成,从而有效地提高了接头的力学性能.力学性能试验表明,采用Ti-Si混合粉末进行等离子弧原位焊接所获得的抗拉强度为232.3MPa.此外探讨了焊接接头中气孔形成的机制以及应采取的相应措施.     

金属基复合材料界面反应控制研究进展

金属基复合材料可以通过基体合金成分改变、增强体的形态和种类选择及工艺控制等要素获得不同的材料特性,因而具有很强的可设计性。在金属基复合材料性能设计中,界面状态的控制是核心内容。归纳了作者近几年在金属基复合材料界面控制研究方面的研究工作,包括利用工艺技术方法控制Cf／Al有害界面反应,获得TiB2／Al自润滑界面;利用基体合金化方法控制SiC／Al和Cf／Al有害界面反应,获得W／Cu固溶体界面等方面的理论与实践。研究表明,采用材料制备工艺和基体合金化等方法控制界面反应热力学和动力学过程可以实现抑制有害界面产生及获得有益界面,而且是十分简捷、有效和低成本的方法。     

Hemmung der sauren Korrosion unterschiedlicher Kohlenstoffstähle unter Verwendung von Thioharnstoff

Inhibition of the acid corrosion of various carbon steels In the present paper the influence of carbon content in steel (0.002–1.05%C) on the corrosion rate in deacerated 2.0 M sulphuric acid containing thiourea in a concentration of 0.003-0.4% has been studied. The measuring effects of spontaneous dissolution and the potentiostatic measuring results for two different stirring rates of the disk electrode have been shown. It was found that the thiourea represses the corrosion of steel to a certain optimal concentration above which a corrosion stimulation takes place. The optimal concentration of the thiourea depends on the carbon content in steel and in a smaller degree on the stirring rate. In the absence of thiourea the anodic and cathodic polarisation curves have a run considerably depending on the carbon content in steel. The polarisation curves at the thiourea concentration of 0.010 and 0.100% show a Tafel run with an elevation practically independent on the carbon content in steel. The run of the polarisation curves as well as the metallographic observations allow to admit that the cementit and also the ferrite undergo an anodic dissolution at the presence of thiourea.