碳化硅颗粒增强铝基复合材料的研究进展

综述了碳化硅颗粒增强铝基复合材料的国内外研究现状，从材料的选择、制备技术和性能等方面，分析了该材料发展过程中存在的一些问题以及相应的改进措施，并且指出了该材料今后发展的几个方向。     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料SiC(P)/LD2的钎焊机理

就ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料ＳｉＣ（Ｐ）／ＬＤ２的钎焊过程及钎焊机理进行探索研究，在惰性气体保护的钎焊条件下获得了良好的焊接质量，焊后对钎缝作剪切强度试验及金相分析，发现钎缝被分成四个截然不同的组织区域。借助于扫描电镜及能谱射线成分分析，对钎料与母材的润湿及相互扩散机理进行了全面深入的分析研究，对钎缝四区的形成过程，不同钎焊条件下的钎缝强度及断裂特性作了合理的分析解释。     

碳化硅颗粒增强铝合金复合材料特性

用粉末冶金和热挤压工艺制备了碳化硅颗粒增强铝基复合材料。研究了碳化硅颗粒的体积分数对复合材料性能的影响。     

颗粒增强铸造铝基复合材料的研究状况

介绍了颗粒增强名基复合材料的制造工艺，影响铝基复合材料制造工艺的主要因素以及颗粒增强铝基复合材料的应用前景。同时还介绍了我们制备颗粒墙强铝基复合材料的试验情况。将碳化硅颗粒增强粉料经氟盐预处理再加入过热铝熔体，经搅拌可以制造出碳化硅颗粒均匀分布的名基复合材料。     

脉冲电场作用下SiCp/2014颗粒增强铝基复合材料的制备

介绍了一种新的制备颗粒增强铝基复合材料的方法，对处于熔点以上的铝液及SiCp颗粒施加一定时间的电脉冲，观察其凝固组织，发现增强颗粒分布均匀，基体合金晶粒细小，致密度正常，强度，耐磨性较高，该 方法是一种简单易行的制备颗粒增强铝基复合材料的新方法。     

SiC颗粒增强铝基复合材料薄板的力学性能

研究了粉末冶金法制备的ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料薄板的常温及高温力学性能,结果表明,铝基复合材料薄板在常温下具有较高的强度,薄板性能基本呈各向同性,其断裂机制主要为颗粒从基体脱粘,同时有少量颗粒破碎。随着温度的升高,复合材料板材强度逐渐下降,延伸率增大。在２００℃时仍能保持较高的强度和较好的综合性能,其抗拉强度达３７０ＭＰａ,屈服强度达２４３ＭＰａ,延伸率达１１．３％。     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的钎焊连接研究进展

综述了近年来国内外关于碳化硅颗粒增强铝基复合材料各种钎焊连接技术的研究现状，总结提出了其钎焊过程中所存在的问题，并对其今后钎焊研究的发展方向作了展望。     

自生颗粒增强铝基复合材料的制备工艺

采用原位反应工艺,通过在Al溶体中加入TiO,在一定温度下产生化学反应,反应生成Al3Ti颗粒,然后采用搅拌铸造法制备Al/Al3Ti复合材料,当TiO2加入量为20%～30%（质量分数）、反应温度为920℃时,铸态复合材料具有良好的力学性能。     

影响颗粒增强铝基复合材料热导率因素研究

研究了颗粒种类、粘接剂含量和界面状态对颗粒增强铝基复合材料热导率的影响.制备了碳化硅和立方氮化硼两种颗粒及粘接剂添加量不同复合材料,并通过1 300 ℃下湿氧气氛氧化、氢氟酸酸洗及将复合材料在600 ℃时进行长时间热处理从而获得不同的界面状态.由于立方氮化硼颗粒本身的热导率高于碳化硅颗粒,尽管前者的体积分数高,但其复合材料的热导率仍高于后者.随着粘接剂添加量增多,复合材料的热导率逐渐降低.高温湿氧气氛处理后,碳化硅颗粒表面被氧化硅覆盖,制备的复合材料热导率明显降低;酸洗处理后,碳化硅颗粒中的杂质基本去除,制备的复合材料热导率得到提高.随着高温处理时间延长,复合材料的热导率先升高后降低.     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/2024Al) 的热变形行为

采用Gleeble-1500热模拟实验机对17%SiCp/2024Al(体积分数)复合材料在温度为573-773 K、应变速率为0.02-0.5 s-1变形条件下的热变形行为进行了研究.结果显示,复合材料的流变应力随变形温度的升高、应变速率的降低而降低,采用位错-颗粒交互作用模型能够合理的解释复合材料的应力-应变行为;采用Power-Arrhenius型速率方程ε=Aσ1/mexp(-Q/RT)对复合材料的热变形激活能Q进行了计算,结果显示复合材料在不同的温度区间具有不同的激活能,其中在623-723 K的变形温度区间内,激活能为250 kJ@mol-1.     

SiCP／Al复合材料的显微结构分析

采用粉末冶金＋热挤压工艺制备SiCp/Al复合材料，测定其力学性能。利用X射线衍射分析复合材料物相的组成，用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜分析其微观组织结构。结果表明，SiC颗粒在铝基体中分布比较均匀，SiC颗粒与基体结合良好；基体主要是α-Al，强化相β-Mg2Si和弥散相（Fe，Mn，Cu）3Si2Al15（体心立方结构，晶格常数1．28nm）；SiCp／Al界面则为Al和Mg元素扩散到SiC表面的SiO2层形成的20nm-30nm无定形层；复合材料的断裂机制主要是SiC颗粒断裂和SiCp／Al界面塑性撕裂：复合材料在变形过程中，SiC颗粒可阻止裂纹的扩展。     

铸造法制备SiCp/Al复合材料的研究现状

本文综述了铸造法(搅拌铸造法、挤压铸造法、离心铸造法)制备SiCp/Al复合材料的研究现状,指出了铸造法中存在的主要问题以及今后的研究方向.     

喷射共沉积SiCp／6066A1复合材料的组织性能增强颗粒捕获机制

研究了喷射共沉积SiCp/6066Al基复合材料增强颗粒的捕获机制，以及复合材料在加工过程中组织、性能的变化。结果表明：喷射沉积过程中，平均粒度为10μm的SiCp颗粒基本上可以被6066铝合金完全捕获；复合材料平行挤压方向轧制的致密度和强度高于垂直挤压方向轧制的，平行轧向的强度高于垂直轧向的。     

SiCp/Al基复合材料的混粉电火花加工工艺实验

利用混粉电火花加工方法对SiCp/Al基复合材料进行了工艺实验.着重研究了在SiCp/Al基复合材料加工中不同工艺条件尤其是电参数、铝粉粉末对加工效果的影响规律,积累了一定量的工艺数据,形成了一套完整的工艺方案.     

氧化态SiCp/5052Al复合材料的界面及热导性能

研究了SiC颗粒经不同氧化时间的氧化行为,采用无压渗透法制备了体积分数大于55%的SiCp/Al复合材料,分析了复合材料的微观组织与界面形貌,探讨了氧化及界面反应对复合材料热导性能的影响。结果表明:当SiC颗粒在1100℃氧化时,随着氧化时间的延长,其氧化增重及氧化层的厚度均增加,但氧化时间大于6 h时,其增加速率减缓;经氧化处理后,颗粒尖角明显钝化,所制备复合材料颗粒分布均匀,致密度比颗粒未氧化时要高;且氧化改变了复合材料的界面反应及结合,未经氧化颗粒表面出现了短棒状Al_4C_3,4 h氧化后颗粒表面形成了八面体MgAl_2O_4,6 h氧化后仍有残余的SiO_2;随氧化时间的延长,复合材料热导及界面热传导系数均呈先增大后减小的变化趋势,这与不同氧化时的实际界面状况密切相关。     

SiCp/Al基复合材料的高压扭转试验

采用高压扭转（high-pressure torsion,HPT）工艺制备SiCp/Al基复合材料,试验发现随着扭转半径的增加,剪切应变增大,SiC颗粒分布逐渐均匀;升高温度,SiC颗粒分布的均匀性好;随着扭转半径的增加材料的硬度先增加后减小,且材料越致密,SiC含量越多,分布越均匀,材料硬度越高。     

颗粒级配对SiCp／Al复合材料摩擦磨损性能的影响

采用销-盘摩擦磨损试验机,考察了高体积分数SiCp/Al复合材料中颗粒尺寸及颗粒级配等组织因素对材料干摩擦磨损性能的影响.通过磨损表面的SEM形貌分析,研究了复合材料的磨损机理.结果表明,与灰铸铁配副时,材料的摩擦系数与磨损率明显依赖于碳化硅颗粒尺寸,二者均随颗粒尺寸的增大而先降低后增大.采用颗粒级配方法能明显改善复合材料的干摩擦磨损性能.粗细颗粒问的级配具有相互强化的作用,有利于降低摩擦系数和磨损率,并使其趋于稳定.复合材料的磨损以对偶件材料的转移和犁沟为特征.     

Machining Characteristics in Cryogenic Grinding of SiCp/Al Composites

In this study, liquid nitrogen was applied to grind SiCp/Al composites with high volume fraction and large SiC particle at different levels of cutting conditions, and the effects of grinding depth and speed on grinding force, surface morphology, and surface roughness were investigated. At the same time, the effect of cryogenic cooling was also compared with that of conventional wet grinding. The experimental results indicated that cryogenic cooling is effective in enhancing supporting function of Al matrix to the SiC particles and improving surface quality. Additionally, the brittle fracture of SiC particles was suppressed and some ductile streaks on SiC particle could be observed.     

SiCp/Al复合材料高速切削去除机理及表面质量研究

目的 探究高速加工下SiC_p/2024Al复合材料切屑形成机理及加工表面质量情况,为改善该材料加工性能提供理论依据。方法 设计高速正交铣削实验,对SiC_p/2024Al复合材料进行不同切削速度下的高速加工,并通过对切屑形态、切削力、切削能耗、加工表面形貌及加工硬化情况进行分析,探明高速加工下材料去除机理及加工表面质量变化。结果 在较低速度下复合材料的切屑形成过程为第一变形区的剪切变形和SiC颗粒破碎,切屑形态为锯齿状;切削速度在300～800 m/min时,随着速度的提高复合材料切屑连续性下降,切削速度在1 000 m/min时,复合材料韧脆性能发生转变,切屑呈现崩碎状;切削力在切削速度300～1 000 m/min时,随速度提高明显减小,主切削力由300 m/min时的320 N左右下降至1 000 m/min时的180 N左右,切削能耗显著降低;失效的SiC颗粒破坏加工表面质量,而高速加工对表面质量有一定改善,切削速度由300 m/min提高到1 000 m/min时,表面粗糙度由0.68μm下降至0.47μm,加工硬化深度也随切削速度提...     

搅拌铸造制备SiCp/Al复合材料的研究现状

综述了搅拌铸造制备SiCp／Al复合材料的研究现状,指出了搅拌铸造法存在的问题,对搅拌铸造法在制备SiCp/Al复合材料中的地位和发展前景作了预测。