原位生成(Al2O3+Al3Zr)p/A359复合材料的电磁制备及磨擦性能

利用A359-Zr(CO3)2体系,原位反应合成法制备(Al2O3 Al3Zr)p/A359颗粒增强铝基复合材料,在制备过程中施加低频交变电磁场进行搅拌以提高复合材料性能.干滑动磨擦试验表明,复合材料的耐磨擦性比纯基体合金明显提高,施加电磁搅拌后复合材料在较大载荷下的耐磨性提高,磨损量随载荷增加的瞬变载荷由58.8 N提高到78.8 N.磨损表面的SEM分析显示:纯基体合金为粘着磨损和剥层磨损,复合材料的磨损为磨粒磨损为主,施加电磁搅拌后的复合材料为纯磨粒磨损.     

Al2O3短纤维／ZA22合金复合材料凝固的方式及组织

采用扫描电镜及能谱仪等测试手段研究了挤压铸造Ａｌ２Ｏ３短纤维增强ＺＡ２２合金复合材料的凝固方式及组织特征。结果表明,在该复合材料中,短纤维呈准二维随机分布。     

球团硅相增强ZA35合金基复合材料及其耐磨性

为了提高锌铝合金在干摩擦条件下的耐磨性以进一步拓宽其应用范围,在ＺＡ３５合金中加入２．５％－５．５％Ｓｉ,并用自制钠盐变质剂对含硅合金进行处理,制得变质硅相增强ＺＡ３５合金基复合材料。     

铸造Al2O3／ZA4Cu3复合材料凝固组织研究

采用挤压铸造制备了Ａｌ２Ｏ３短纤维增强锌合金复合材料,研究了其凝固组织。结果表明,复合材料的组织致密,纤维分布均匀,基体组织细小;纤维与基体间存在明显的界面层,合金元素通过适当的化学反应可改善纤维与基体结合;在凝固过程中,纤维可作为锌合金共晶体非自发形核的衬底,纤维／基体界面上的硅在共晶体的共生生长过程中,起了领先相作用,导致复合材料的共晶转变是由铝硅共晶转变和锌铝共晶转变组成。     

Al2O3（p）／Al—Mg复合材料界面微结构研究

利用分析透射电镜研究了液态搅拌法制备的Ａｌ２Ｏ３（ｐ）／Ａｌ－Ｍｇ复合材料界面微结构。结果表明，界面反应产物与基体Ｍｇ含量有关，反应产物与Ａｌ２Ｏ３（ｐ）之间存在一定取向关系，界面附近基体中存在大量位错。     

电磁搅拌锌基复合材料的制备与力学性能

在ZA35合金中加入纳米TiC颗粒作为增强相,采用电磁搅拌制备了纳米TiC颗粒增强锌基复合材料.通过力学性能测试确定了纳米TiC颗粒的适宜加入量,分析了TiC对颗粒增强锌基复合材料力学性能的影响.结果表明:电磁搅拌可细化合金,随着电流的增加,枝晶细小,但电流超过100A时,细化效果减弱;当纳米TiC颗粒加入量为7.5%时,锌基复合材料的抗拉强度达到410.5MPa,伸长率达到4.67%.     

电磁搅拌法合成(Al2O3+Al3Zr)p/A356复合材料的凝固组织

在电磁搅拌作用下用A356-Zr（CO3）2组元通过熔体反应法原位合成了Al2O3、Al3Zr颗粒增强铝基复合材料，扫描电镜观察试样凝固组织发现：复合材料中内生增强颗粒粒度为1～3μm，并随着搅拌强度的增加，增强颗粒在基体中的体积分数和弥散度显著提高，原因是电磁搅拌促进了传热和传质扩散，改善了原位合成动力学条件；同时Si相形貌由片状初晶硅向针状、细棒状共晶Si转变，随搅拌强度的增加硅相变质，这是电磁搅拌和内生颗粒共同作用的结果。     

电磁场作用下(Al2O3+Al3Zr)p/Al复合材料的梯度效应

以原位合成的Al2O3、Al3Zr颗粒增强铝基复合材料作为预熔料,颗粒体积分数为15%,颗粒粒度为2～3μm。在恒温870℃时施加30s频率为20kHz的高频交变电磁场,集肤深度为5.314mm,线圈内输入电流80A,刚玉坩埚置于线圈边缘部位,对应位置处的磁感应强度为0.1T。扫描电镜分析复合材料水淬试样,结果表明,试样中心部位颗粒体积分数基本不变,靠近线圈5mm处颗粒体积分数减少至10%,靠近线圈边缘部分的颗粒体积分数增加至20%,呈现出一定梯度效应,这是电磁挤压力作用的结果。颗粒迁移效率的影响因素有：颗粒体积分数、粒径、熔体温度、磁感应强度、分布及其磁场作用时间。     

K2O·6TiO2(w)/Al复合材料的制备与性能

采用挤压铸造工艺制备了钛酸钾 (K2 O·6TiO2 )晶须增强铝基复合材料 ,其力学性能大大优于基体 ,热膨胀系数明显降低。在 5 0～ 2 80℃热膨胀试验中 ,基体和复合材料都存在应变滞后现象。基体热循环后出现残余塑性应变 ,而复合材料热循环前后没有尺寸变化 ,具有良好的尺寸热稳定性     

Al2O3—Al—Si合金复合材料的研究

利用铸造搅拌法制取了由Ａｌ２Ｏ３颗粒增强的Ａｌ－Ｓｉ合金复合材料。通过正交试验，探讨了Ａｌ２Ｏ３颗粒的尺寸、颗粒的体积分数与浇注温度对Ａｌ２Ｏ３颗粒－Ａｌ－Ｓｉ复合材料组织和性能的影响。结果表明：当Ａｌ２Ｏ３颗粒尺寸为１－３ｕｍ、体积分数１５－２０％，浇注温度为８００℃时增强效果最佳，强度可提高２０％以上，磨损量可减少６０％－７０％，Ａｌ２Ｏ３颗粒能促进Ｓｉ相形核，有碎化共晶硅并使之细化的作用。     

原位合成(TiB+Al2O3)/Ti复合材料

应用热力学 ,分析了Ti与B2 O3 、Al之间的化学反应原位合成TiB和Al2 O3 增强的钛基复合材料的合成机理。设计了普通的非自耗电弧熔炼工艺制备该钛基复合材料。借助X射线衍射仪 (XRD)和扫描电镜 (SEM )分析了原位合成复合材料的物相和增强体的形态。结果表明 :原位合成的增强体确实为TiB和Al2 O3 。增强体在基体合金上分布较为均匀 ,增强体形状为短纤维状。原位合成增强体的加入显著提高了钛基复合材料的洛氏硬度。     

(Al_2O_3+Si)_p/Al系铝基复合材料的原位制备及性能

以Al-Si O2为体系,通过粉末冶金液相烧结的方法原位合成(Al2O3+Si)p/Al系铝基复合材料,利用XRD、DSC和SEM等测试技术测试了复合材料的相组成、密度、电导率及热膨胀性能,观察了Si相和Al2O3相的形貌并分析了相与相之间的反应界面。结果表明,通过该方法可以制备出具有优良性能的电子封装材料,其密度、电导率和热膨胀系数分别达到了2.5 g/cm3、10-7Ω·m和5×10-6/K。原位生成的Al2O3相多数呈圆球状颗粒,Si相以片状形成,随着烧结温度的提高,两种相和基体结合紧密,分布更加均匀分散,且无界面反应物生成。     

Al_2O_3含量对Al_2O_3-Al复合涂层组织和摩擦磨损性能的影响

通过改变喷涂粉末中Al2O3和Al的比例,在AZ91D镁合金表面制备不同Al2O3含量的等离子喷涂Al2O3-Al复合涂层。对复合涂层的显微组织、硬度和摩擦磨损性能进行表征,研究Al2O3含量对涂层组织和磨损性能的影响。结果表明,涂层组织为带状Al2O3分布在致密的Al基体上,Al2O3内可见细微的片层结构,且层与层间存在一定的孔隙。复合涂层中Al平均硬度62HV,Al2O3平均硬度达1380 HV。摩擦磨损实验证实,复合涂层具有较小的摩擦系数和较低磨损量,大大改善了镁合金表面的抗磨损性能。涂层中Al2O3体积少于Al时,Al2O3增加使涂层的抗磨效果增强。涂层中Al2O3体积超过Al后,涂层的孔隙增多、涂层变脆,其耐磨损性能下降。     

Microstructure of interaction interface between Al-Si, Zn-Al alloys and Al2O3p／6061Al composite

Interaction behaviors between Al-Si, Zn-Al alloys and Al2O3p/6061Al composite at different heating temperatures were investigated. It is found that Al2O3p/6061Al composite can be wetted well by AlSi-1, AlSi-4 and Zn-Al alloys and an interaction layer forms between the alloy and composite during interaction. Little Al-Si alloys remain on the surface when they fully wet the composite and Si element in Al-Si alloy diffuses into composite entirely and assembles in the composite near the interface of Al-Si alloy/composite to form a Si-rich zone. The mierostrueture in interaction layer with Si penetration is still dense. Much more residual Zn-Al alloy exists on the surface of composite when it wets the composite, and porosities appear at the interface of Zn-Al alloy/composite. The penetration of elements Zn, Cu of Zn-Al alloy into composite leads to the generation of shrinkage cavities in the interaction layer and makes the microstructure of Al2O3p/6061Al composite loose.     

(Al2O3+TiB2)/ZL202复合材料的制备和力学性能

采用原位熔体反应合成法制备了(Al2O3 TiB2)/ZL202复合材料.用电子探针对复合材料的微观组织进行观察.结果表明:增强相TiB2颗粒主要分布于晶界上,与CuAl2相交织在一起,尺寸在1 μm左右,呈现圆球形,Al2O3颗粒约在3 μm左右,呈现规则的颗粒或圆球状,且彼此分离,界面干净.对铸态复合材料室温抗拉强度和硬度的测试发现,两相颗粒增强的复合材料都较单一颗粒增强复合材料要高.经过T6处理后,(Al2O3 TiB2)/ZL202复合材料的抗拉强度由221.0 MPa提高至339.6 MPa,提高幅度达53.67%,其延伸率降低至2.60%.     

原位反应法制备A12O3/Al基复合材料的研究

利用原位反应制备了(Al2O3)p／Al复合材料，生成A1203颗粒分散度大．无聚集或偏聚现象，分布均匀。通过对反应所得材料的显微组织分析，(Al203)p与基体结台良好．界面无其他新相产生。试验证明：利用原位反应制备(Al203)p／Al复合材料．抗拉强度提高了25．6％，而伸长率仅下降了9％，在试验中加入Al2(SO4)3熔剂不仅细化Al2O3陶瓷颗粒，而且还起到辅助精炼和分散陶瓷相作用。     

搅拌摩擦加工SiP/ZA40原位复合材料的摩擦学行为(英文)

研究不同搅拌摩擦加工(FSP)工艺参数如转速(400,630,800和1000 r/min)和移动速度(25和50 mm/min)对Si颗粒增强Zn-40Al-2Cu基原位复合材料摩擦性能的影响。经过初步优化,选择800 r/min和25 mm/min作为最佳FSP参数。结果表明,采用多道次FSP能改善材料的摩擦性能。例如,在0.75 MPa载荷下,经四道次FSP的复合材料磨损率和平均摩擦因数(COF)分别比未加工的复合材料降低53%和50%。磨损表面和磨屑的扫描电镜结果显示,显微组织相尤其是粗硅颗粒的密集细化和均匀分布、硅颗粒间距的减小和铸造缺陷的消除是提高基体抗滑移变形能力的重要因素。这些因素促使形成稳定的摩擦层,从而改善材料的摩擦性能。     

Microstrucmre and mechanical properties of Al2O3/TiAl composite

Al2O3/TiAl composites were fabricated by PAXD （pressure-assisted exothermic dispersion） method. The effects of Nb205 content on the microstructure and mechanical properties of the composites were investigated. The results show that the ultimate phases of the composite consist of TiAl, Ti3Al, Al2O3 and a small amount of NbA13. SEM reveals that a submicron γ＋（α2/γ） dual phases structure can be presented after sintered at 1 200 ℃, Furthermore, with the increase of Nb205 content, the ratio of TiAl to Ti3Al phase decreases correspondingly, the grains of the corflposites are remarkably refined, and the produced Al2O3 particles are uniformly dispersed. When 6% Nb205 is added, the composite has the best comprehensive properties. It exhibits a Vickers hardness of 4.77 GPa and a bending strength of 642 MPa. Grain-refinement and dispersion-strengthening are the main strengthening mechanisms.     

Fabrication of an in-situ nano-Al2O3／Cu composite with high strength and high electric conductivity

A heat-resistant dispersion-strengthening nano-Al2O3/Cu composite with high strength and high electric conductivity was fabricated in a multiplex medium. The internal oxidation product, microstructures and properties of the composite,and the process flow were systematically studied. It is confirmed that this new technique simplifies the process and improves the properties of the composite. X-ray analysis indicates that the alumina particles formed during internal oxidation consist of a large mount of γ-Al2O3 and a certain amount of θ-Al2O3 and α-Al2O3. TEM observation shows that the obtained γ-Al2O3 nano-particles are uniformly distributed in the copper grains; their mean size and space between particles are 7 nm and 30 nm, respectively. The main properties of the composite with 50% cold deformation are as follows: the electric conductivity is 51 MS/m (87%IACS), σo= 628 MPa, and the hardness is HRB86. After annealing at 1273 K, all or most of the above properties remain, and the microstructures are still dependent on elongated fiber-form grains.