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相似文献
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1.
Lanxide Al/Al2O3陶瓷基复合材料的显微结构研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
本文利用XRD、EPMA,SEM等分析方法对Lanxide技术制备的Al/Al2O3复合材料的显微结构进行了研究。结果表明,Lanxide Al/Al2O3材料是以三维连通骨架状α-Al2O3为基体的陶瓷基复合材料,网状或点块状金属相(Al、Si)和孔洞相分布于Al2O3晶间或晶粒内。改变工艺对材料的组织和性能有较大影响。  相似文献   

2.
反应自生Al2O3-Al3Ti-Al 复合材料的抗弯曲性能   总被引:7,自引:1,他引:6       下载免费PDF全文
将压力铸造(Squeeze-Casting) 与燃烧合成(Combustion-Synthesis) 相结合, 利用TiO2与Al 之间的反应, 成功地制备了金属相Al 含量不同的Al2O3-Al3Ti-Al 原位复合材料系列。运用三点弯曲方法测试了复合材料的抗弯曲强度和弹性模量。结果表明: 复合材料具有较高的弯曲强度(410~ 490M Pa) 和弹性模量(156~ 216GPa) , 随着金属相Al 含量的增加, 弯曲强度开始有所升高,当A l 体积百分数超过40% 后便明显下降。而弹性模量始终呈降低趋势, 复合材料的高强度源于反应生成细小的Al2O3颗粒及Al3Ti 相的增强作用。  相似文献   

3.
采用超重力下燃烧合成技术,通过调整ZrO2体积分数,制备出不同成分与显微组织形态的ZrO2(4Y)/Al2O3复合陶瓷,研究了材料成分、显微组织与力学性能之间的关系。XRD、SEM和EDS结果表明:当ZrO2体积分数低于37%,陶瓷熔体生成为生长取向各异且以ZrO2四方相亚微米纤维镶嵌于α-Al2O3上的棒状共晶团为基体的复合陶瓷;当ZrO2体积分数高于40%,复合陶瓷基体则生长为略呈球形的ZrO2四方相微米晶粒。性能测试结果显示,随着ZrO2体积分数增加 , 陶瓷相对密度逐渐降低,陶瓷硬度与断裂韧性均在ZrO2体积分数为33%时出现最高值,而陶瓷弯曲强度则在ZrO2体积分数为29%达到最大值。  相似文献   

4.
以3TiO2+3C+(4+x)Al反应体系为对象, 直接燃烧合成致密的TiC-Al2O3-Al复合材料。着重研究了电场对该体系燃烧合成过程的影响。结果表明: 外加电场的焦耳热效应可提高体系的绝热燃烧温度, 从而突破燃烧合成反应的热力学限制; 电场可改变体系的燃烧合成反应的模式; 随着电场强度的增加, 自蔓延燃烧温度和速度均提高, 而合成材料组织中Al2O3和TiC晶粒尺寸逐渐减小; 当体系中过余Al量x为14mol、 外加电场强度E为25V/cm时, 可直接燃烧合成相对致密性为92.5%的TiC-Al2O3-Al复合材料, 且合成的Al2O3和TiC晶粒尺寸细小(0.2~1.0μm), 在金属Al中分布均匀。  相似文献   

5.
为探索第三组元Y2O3添加对Al2O3/ZrO2共晶陶瓷显微组织与机械性能的影响,本文利用低温度梯度的高温熔凝法制备了直径为20 mm的Al2O3/ZrO2(Y2O3)共晶陶瓷块体,采用SEM、EDS及XRD技术对共晶陶瓷进行微结构分析,并利用维氏压痕法对其硬度和断裂韧性进行测试。SEM结果表明,凝固组织由群集的共晶团结构组成,随着Y2O3添加量的增加,共晶团形态由胞状转变为枝晶状,内部相间距在1~2 μm范围内变化。力学测试表明,Y2O3摩尔分数小于1.1%时,由于组织内部存在低硬度m-ZrO2及微裂纹缺陷,故陶瓷硬度较低,约为(9.53±0.22 )GPa;当Y2O3摩尔分数为1.1%时,陶瓷硬度最大,约为(18.05±0.27)GPa;当Y2O3的摩尔分数大于1.1%时,由于共晶团边界区内气孔缺陷及粗大组织增多,引起陶瓷硬度值略有下降。低Y2O3摩尔分数添加时,陶瓷断裂韧性相对较高,约为(6.30±0.16)MPa·m1/2,这与其内部存在大量微裂纹缺陷有关;随着Y2O3添加量的增加,陶瓷的微裂纹数量减少、边界区内缺陷增多,断裂韧性降低。  相似文献   

6.
主要讨论了B/TiO2摩尔比对Al-TiO2-B系XD(热扩散反应)合成过程及其力学性能的影响。随着B/TiO2摩尔比从0增加到2,Al基体的晶粒细化,反应产物 Al2O3分布的均匀性提高;棒状物Al3Ti的量逐渐减少直至消失;同时,该反应系的实际燃烧温度下降,反应速度减小,反应产物的致密度提高,力学性能明显改善,其抗拉强度由224.5MPa上升到354.5MPa,延伸率由3.2 %升高到5.6 %,断口中棒状物Al3Ti逐渐消失,形成的韧窝细小而密集。  相似文献   

7.
SiO2玻璃原位反应合成Al/Al2O3复合材料   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
利用SiO2玻璃具有易近成型、致密及各向同性的特点,通过SiO2玻璃与铝熔体间的反应合成了Al/Al2O3复合材料,克服长期以来在合成Al/Al2O3复合材料时均采用颗粒反应物的局限。反应产物是一种组织均匀致密的Al 与Al2O3互为网络的Al/Al2O3陶瓷基复合材料。反应温度升高,整个反应产物中的Al的体积分数上升。Al/Al2O3复合组织在三维空间的真实形态中存在着Al相被Al2O3完全包围的形态,证明了网络状Al2O3组织形成的烧结机理。与合成Al/Al2O3的其它工艺相比,本工艺可在1000℃的较低温度进行,并具有反应速度快、断裂韧性和抗弯强度值高的特点。  相似文献   

8.
利用熔融铝合金的直接氧化反应制备了具有含油自润滑特性的Al2O3/Al 复合材料。通过对磨面的SEM 观察及能谱分析, 测定了金属相和显微孔隙对复合材料磨损性能的影响, 初步探讨了Al2O3/Al 复合材料的磨损机制。  相似文献   

9.
Al2O3颗粒增强纯铝基复合材料的研究   总被引:7,自引:0,他引:7  
本文探讨了用粉末冶金法,采用常规的冶金加工设备和工艺,制造Al2O3颗粒增强纯铝基复合材料的可行性。研究了不同Al2O3体积含量复合材料的显微组织及力学性能。初步试验了二次热挤压变形对颗粒分布和对基体强化的影响。结果表明,Al2O3颗粒与纯铝粉混合,加压烧结制备的复合材料,组织致密,颗粒分布均匀,随Al2O3含量增加,复合材料强度、硬度及弹性模量大大提高,Al2O3含量小于10%时,塑性不降低。二次热挤压有助于提高颗粒分布的均匀性;并使基体显著强化。  相似文献   

10.
通过混炼工艺制备了片状Al2O3填充聚全氟乙丙烯(FEP)复合材料,以颗粒状Al2O3为对比样品,研究了片状Al2O3形状和尺寸对 FEP基复合材料热导率的影响,利用SEM观察了FEP基复合材料的微观形貌。结果表明:在低填充量下,Al2O3颗粒在FEP基体中呈“海岛”状分布,没有形成连续的导热网链,但其热导率明显提高;复合材料拉伸强度与断裂伸长率随Al2O3含量的增加而减小;低填充量时复合材料热导率的提高主要来自Al2O3的微细片状结构,这种微细片状结构一方面提高了有效导热路径,另一方面增加了颗粒与基体之间接触面积,因此有利于热导率的提高。  相似文献   

11.
采用冷压烧结和热挤压方法制备出1. 5~5 vol % SiCP (130 nm) / Al (149~75μm) 复合材料, 并对其抗压、硬度和滑动磨擦特性进行了研究, 旨在研究引入弥散的亚微米级SiCP 对SiCP / Al 复合材料磨擦性能的影响。结果表明: 随着SiCP (130 nm) 含量的增加, 其显微硬度值也增加, 在SiCP (130 nm) 含量为1. 5 vol %和5 vol %时,SiCP (130 nm) Al 复合材料显微硬度分别为28. 4 和33. 3 ; 复合材料的抗压强度分别是170 MPa 和186 MPa ; 在较高载荷下, 随SiCP 含量增加, 复合材料的耐磨性能提高, 1. 5 vol % 和5 vol % SiCP / Al 基复合材料具有优异的滑动磨损抗力, SiCP / Al 基复合材料耐磨性优于挤压态QSn6. 520. 4 和纯Al ; 磨损表面形成Al 基体弥散分布着SiCP和孔隙的理想耐磨组织。  相似文献   

12.
电铸nano-Al2O3 / Cu 复合材料的组织与性能   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
采用复合电铸工艺, 在硫酸铜镀液中加入纳米氧化铝颗粒制备了纳米颗粒弥散增强铜基复合材料, 利用扫描电镜、电子透镜对复合材料的表面、拉伸断面和摩擦磨损表面的形貌以及微观组织进行了观察, 并对显微硬度、拉伸性能、磨损性能及电阻率进行了研究。结果显示, 氧化铝颗粒及其团聚体以纳米级尺寸弥散分布在铜基体中, 且与铜基体结合良好。复合材料的硬度最大增幅达42 %。氧化铝颗粒含量在1. 26 %时, 复合材料的拉伸强度和延伸率分别高达385 MPa 、26 %。相对电铸纯铜, 复合材料的耐磨性能明显提高, 而复合材料的电阻率最大增幅小于6 %。  相似文献   

13.
Al2O3 / 3Y-TZP 层状复合材料的制备及其超塑性能   总被引:1,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
采用流延制膜和热压烧结工艺制备了Al2O3 / 3 Y-TZP 层状复合材料。用SEM 观察显微组织, 并采用高温深拉实验对该材料进行了超塑性能研究。结果表明: 1550 ℃热压烧结制备的材料晶粒细小, 界面结合良好;当应变速率一定时, 变形温度对Al2O3 / 3Y-TZP 层状复合材料的超塑性能具有重要影响, 1500 ℃时得到深拉成形最大高度, 温度较高和较低时超塑性能均会降低。  相似文献   

14.
对T6 热处理后的SiCP / 6061Al 合金复合材料的高温(300 ℃) 单轴应变循环特性和棘轮行为进行了实验研究, 讨论了具有两种颗粒体积分数的复合材料在高温下不同加载条件时的循环软/ 硬化特性和棘轮行为特征。实验研究表明: 颗粒增强金属基复合材料宏观上表现出与金属材料相类似的应变循环特性和棘轮变形规律, 即复合材料在非对称应力循环下也将产生一定的棘轮变形, 并随应力幅值和平均应力的增加而增加; 颗粒的引入使复合材料抵抗棘轮变形的能力增强, 棘轮变形随颗粒体积分数的升高而下降; 在高温下棘轮行为体现出明显的时间相关特性, 即棘轮应变值明显依赖于加载率和峰值保持时间, 并具有明显的蠕变-棘轮交互作用。在对该类复合材料的棘轮行为进行本构描述时必须考虑复合材料的微结构特征、加载条件以及时间效应等的影响。  相似文献   

15.
针对纳米粒子易团聚的特点, 利用乳液聚合方法制备纳米Al2O3 / PS 复合粒子。用TEM、FTIR 对复合粒子结构进行了表征。结果表明, 所制备的复合粒子具备以纳米氧化铝为核、以聚苯乙烯为壳的核2壳式结构, 而且包覆层厚度大约为10~20 nm。用复合粒子改性选区激光烧结制备聚苯乙烯基纳米复合材料, 通过SEM 和FE2SEM 研究纳米复合材料烧结体的显微结构, 发现纳米粒子较好地分散在聚合物基体中, 且纳米氧化铝与聚合物基体之间的界面相容性和粘结性较好, 烧结体结构较致密。  相似文献   

16.
Al 2O 3/ Al 复合材料的界面结构特征   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
利用高分辩透射电子显微镜研究挤压铸造法制备的亚微米 Al 2O 3颗粒增强 Al 基复合材料的界面微观结构。结果表明 : Al基体的 (200) 和 (111) 面优先沿 Al 2O 3颗粒表面生长 , 在复合材料界面处 Al 基体与 Al 2O 3颗粒具有 Al (200) ∥Al 2O 3 (101 2) 、Al [011 ] ∥Al 2O 3 [0221 ] 的晶体学位向关系并形成半共格界面 , 且界面存在 Al (111) / / Al 2O 3 ( 1120) 的共格关系。界面干净无任何反应物。接近界面的 Al 基体中出现了柏氏矢量为 b= 1/ 3 [ 111 ] 弗兰克不全刃位错 , 该刃位错引起界面附近基体中明显的晶格应变场 , 位错周围晶格变形场的范围约为 20~30 层原子面宽度 , 而在 Al 2O 3颗粒靠近界面的区域中未观察到位错等缺陷。并从晶体学角度对界面的形成机制进行了分析。  相似文献   

17.
基于SHS 反应火焰喷涂技术, 采用Ti-B4C-C 喷涂体系, 在钢基表面制备了TiC- TiB2 复相陶瓷涂层。通过对SHS 火焰喷涂陶瓷涂层的电子显微观察和X射线衍射及能谱分析, 探讨了SHS 反应火焰喷涂TiC- TiB2复相陶瓷涂层的组织结构及成因。研究发现, 涂层是一种复相非均质、传统热喷涂层状涂层特征不明显的亚稳结构。涂层由占主体的TiC0.7N0.3 、TiC0.2N0.8 、TiB2 相和少量TiO2 、Ti2O、Ti3O5 相及气孔组成。涂层中有三类特征各异的组织, 即尺度在微2纳米级呈团簇状分布的组织, 尺寸在1~3μm 之间呈等轴状颗粒分布的组织和呈深黑色的不规则气孔。三类组织是由在喷涂粒子与基材接触之前, 喷涂团聚粉粒经飞行燃烧和反应合成形成的熔融陶瓷液滴(又分为实心和空心两类) 和不规则陶瓷颗粒(其形状与原喷涂团聚颗粒一样, 但组织结构已发生转变,基本成为陶瓷相) 与基材碰撞变形、冷却凝固、快速结晶形成的。  相似文献   

18.
对高体积分数碳化硅颗粒增强铝基(SiC P/ Al)复合材料的拉伸、 压缩和三点弯曲特性进行了实验研究。结果表明 : 高体积分数 SiC P/ Al 复合材料与低体积分数 SiC P/ Al复合材料相比 , 没有明显的线性屈服阶段。进一步的加载2卸载实验表明 , 在外载荷作用下 , 材料宏观上呈现一种类似金属材料的塑性 , 卸载后留有较大的残余应变 , 再次加载时沿上次卸载路线上升 , 而且拉应力导致的残余应变大于压应力。三点弯曲时材料内部产生残余塑性变形的潜力最大 , 切线模量更稳定。宏观断口分析表明 , 金属基体的非均匀分布导致产生局部渐进的微屈服 ,是使材料性能宏观上类似塑性材料的主要原因。制备过程中的残余应力和基体内部的微缺陷是拉应力比压应力产生更大残余应变的主要原因。  相似文献   

19.
以聚甲基丙烯酸甲酯聚丙烯酸甲酯( PMMA-PMA) 为基体, 钇稳定氧化锆纤维为增强相, 采用悬浮聚合的方法, 制备了氧化锆短纤维增强PMMA-PMA 义齿基托复合材料。分别研究了单体配比、引发剂用量和氧化锆纤维质量分数对复合材料性能的影响。采用万能材料试验机、扫描电子显微镜和X 射线衍射分别对材料的抗折强度和断面的微观形貌等进行了测试和表征。结果表明: 当MMA/ MA = 9∶1 (体积比) 时复合材料抗折强度达到极大值; 随着引发剂过氧化苯甲酰(BPO) 用量的增加, 复合材料的抗折强度呈现先增大后减小的趋势; 随ZrO2纤维含量增加, 复合材料的断裂面由平整向多层断裂变化, 材料的韧性有所提高。  相似文献   

20.
采用电弧熔炼法制备了 Nb220Si210Mo、Nb220Si210Mo23M (M = Cr , Al , Ti) (原子分数) 四种 Nb2Mo2Si基超高温合金。利用 SEM、EDS、XRD等实验技术对铸造合金的相组成与组织形态进行了观察和分析。Nb220Si210Mo 合金由铌固溶体 (Nb SS) 与βNb 5Si 3化合物两相构成 , 其铸造组织包含大量片层状共晶 (Nb SS 2βNb 5Si 3) 组织。少量合金元素 Cr (3 at %) 能够改变 Nb220Si210Mo 合金的相平衡关系 , Nb220Si210Mo23Cr 的铸造组织中不仅存在 Nb SS和βNb 5Si 3 , 而且还出现少量 Cr 2Nb相 ; 而添加合金元素 Al、Ti (3 at %) 并不改变 Nb220Si210Mo 合金的相平衡关系。添加 Cr 使 Nb SS 2 βNb 5Si 3共晶组织失去了平直片层特征 ; Al 有利于共晶组织中片层状共晶形成 ; 添加 Ti使共晶组织呈现羽毛状特征。合金化使 Nb与βNb 5Si 3的晶格常数发生变化 : Nb的晶格常数均变小; Nb220Si210Mo23Cr合金中βNb 5Si 3的 c/ a值减小 , 其它 3种合金中βNb 5Si 3的 c/ a值增大。  相似文献   

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