颗粒增强铝基复合材料研究进展

综述了颗粒增强铝基复合材料研究现状，从增强体选择，材料制备方法，机械性能，应用研究等各个领域，详细阐述了复合材料的特点，并指出了今后复合材料的研究方向。     

颗粒增强铝基原位复合材料

原位反应合成的颗粒增强铝基复合材料的弹性模量，比强度和高温强度均高，是航空，汽车工业上很有发展潜力的新型结构材料。综述了它的制备方法，组织结构及力学性能方面的研究进展。     

颗粒增强铝基复合材料的疲劳研究进展

对近年来颗粒增强铝基复合材料疲劳性能研究进展进行了总结,介绍了颗粒增强铝基复合材料的强化机制,概括了影响材料疲劳性能的几个重要的因素,从裂纹萌生以及裂纹扩展方面阐述了其疲劳行为及微观失效机制,并提出了未来颗粒增强铝基复合材料的研究趋势。     

颗粒类型对颗粒增强铝基复合材料性能的影响

本文对粉末冶金法制备的ＳｉＣ和ＴｉＣ颗粒增强铝基复合材料进行了研究。试验表明，在颗粒含量相同、尺寸相当的条件下，ＴｉＣ增强Ａｌ基复合材料的强度和模量均低于ＳｉＣ增强Ａｌ基复合材料，但其屈强比却明显高于ＳｉＣ增强Ａｌ基复合材料。高温长时间等温处理对ＴｉＣ颗粒增强纯Ａｌ复合材料的强度没有明显的影响。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损研究进展

对国内外有关SiC颗粒增强铝基复合材料摩擦磨损的研究现状进行了系统的综述,分别介绍了内部因素(包括颗粒粒径、颗粒含量、颗粒形貌和基体材料)和外部因素(包括载荷、速度、温度和电流)对SiC颗粒增强铝基复合材料摩擦磨损性能的影响,并总结了SiC颗粒增强铝基复合材料在交通运输、航空航天和电子等领域中的应用。     

快速凝固技术制备颗粒增强铝基复合材料的研究进展

颗粒增强铝基复合材料的快速凝固技术是新近发展起来的一种新型材料复合技术，旨在将复合材料和快速凝固的优势相结合。目前其工艺和材料研究在国际上尚处于初期阶段，已出现的制备方法主要有三类，即快速凝固熔铸、粉末冶金和雾化沉积。着重分析、对比和评价了这些方法的工艺过程和材料制备特点。     

搅拌摩擦加工制备颗粒增强铝基复合材料的研究现状及展望

铝合金作为现代工程和高新技术领域发展的关键材料之一,具有密度小、比强度和比刚度高、耐蚀性好等特点。通过在铝基体中添加增强相颗粒,制备得到的颗粒增强铝基复合材料既有铝合金良好的强度、韧性、易成形性等特点,又有颗粒的高强、高模等优点,是近年来应用最广的一类金属基复合材料。 目前,制备铝基复合材料的方法主要有粉末冶金法、铸造以及超声波法等,但这些方法在制备过程中需要较高的温度,颗粒与金属基体容易发生不良的界面反应,从而影响界面结合效果,降低复合材料的性能。搅拌摩擦加工(FSP)作为一种新型的固相加工技术,可同时实现材料微观组织的细化、致密化和均匀化。目前,FSP直接法已在铝基复合材料制备方面取得应用,主要是将增强相颗粒通过打盲孔或开槽的方式预置在金属基体内再进行FSP,进而制备出高致密度的颗粒增强铝基复合材料。因为FSP过程的温度低,颗粒与铝基体不会发生界面反应,所以该方法也被用于制备具有形状记忆效应(SME)的铝基功能复合材料。 近年研究结果表明,颗粒相对FSP制备的铝基复合材料晶粒细化起到显著作用,这有助于提高复合材料的拉伸强度、显微硬度及疲劳强度等力学性能。随着颗粒含量的增加和颗粒尺寸的减小,复合材料的力学性能得以增强。再者,减小颗粒尺寸有利于改善颗粒与基体之间的结合。另外,通过优化搅拌头的结构、形状和尺寸,以及FSP工艺参数,已经可以实现加工后颗粒相在基体中的均匀分布。 鉴于搅拌摩擦加工(FSP)直接法在制备颗粒增强铝基复合材料方面所具备的短流程、高效能以及基体与增强相颗粒界面无杂质等优势,本文对目前FSP直接法制备颗粒增强铝基复合材料的最新研究现状进行了总结。主要综述了FSP制备颗粒增强铝基复合材料过程中颗粒的含量、类型及尺寸对复合材料组织与力学性能的影响,并对颗粒分布均匀性以及颗粒与铝基体的界面问题做了阐述。文章最后深入分析了当前研究中的不足之处并展望了未来的研究方向。     

颗粒增强铝基复合材料的制备及应用

综述了颗粒增强铝基复合材料的制工艺及其优缺点，以及在宇航、汽车等领域的应用情况。     

颗粒增强铝基复合材料精密铸造技术

与其它铝基复合材料相比,颗粒增强铝基复合材料成本低,制备工艺简单,而且具有高的弹性模量、低的热膨胀系数、良好的导热性和耐磨性等优点。颗粒增强铸造铝基复合材料是其中重要的一类。它们和普通铸造铝合金一样可重熔铸造成形,得到各种尺寸和形态复杂的复合材料铸件。 经过10年的工作,研究课题在材料制备、精密铸造技术、高精度机械加工、表面处理等方面取得了一系列突破。课题主要开展了以下几方面的工作:     

颗粒增强铝基复合材料的研究现状

本文综合评述了颗粒增强铝基复合材料增强相的选择及其有关性能。着重介绍了颗粒增强铝基复合材料的各种制备工艺及特点，以及颗粒增强铝基复合材料的机械性能和物理性能，并列举了颗粒增强铝基复合材料在一些领域中的应用情况。     

Chip Formation in Machining Particle-Reinforced Metal Matrix Composites

This paper compares the chip forming mechanism in monolithic metals and in particle-reinforced metal matrix composites. A quick stop device was designed to collect the chip-root for microscopic examination. The eutectic silicon and reinforcing particles formed flow lines due to different velocity zones across a chip. The reinforcing particles interfered with plastic deformation of the matrix, retarded crack growth, and were not delaminated from the matrix. High local temperature, induced by high strain rate in machining, improved the material ductility and healed microcracking in a chip. Heat treating a composite to a T6-temper affects the shear deformation at the tool-chip interface, and shortens the tool life.     

Al2O3基复合陶瓷的研究进展

介绍了Al2O3基复合陶瓷材料的研究进展状况,对目前已经研究的体系、制备工艺、力学性能及其增韧机理等做了一个简要的综述.     

颗粒增强Al/Si复合材料的制备工艺研究

研究用浸渗法制备颗粒增强铝硅复合材料的工艺。采用加压渗流将铝液压入到硅颗粒间隙中制备复合材料,分析了不同粒度颗粒增强相对复合材料浸渗长度及Si含量的影响。结果表明：利用浸渗法制得的Al—Si复合材料硅的体积分数可高达60％以上,随颗粒度的减小而增加。     

SiC颗粒增强铝基复合材料切削表面分形维数及其与抗磨损性能的关系

做为一种耐磨性能很好的材料 ,SiC颗粒增强铝基复合材料切削加工表面具有分形特征。实际研究表明SiC颗粒增强铝基复合材料切削加工表面分形维数与抗磨损性能有密切关系 ,本文还分析了表面分形维数越大其抗磨损性能越强的机理。     

Dynamic Effective Properties of Particle-Reinforced Composites with Viscoelastic Matrix

The frequency-dependent dynamic effective properties of the particle-reinforced composites with the viscoelastic matrix are studied. Several equations to predict the effective wavenumber of the coherent plane waves propagating through particle-reinforced composites are discussed and the equation given by Gubernatis, J.E., [‘Effects of microstructure on speed and attenuation of elastic waves in porous materials’, Wave Motion, 6, 1984, 579–589] based on the independent scattering approximation is used in this paper. The effective phase velocity, the effective attenuation and the effective elastic moduli are evaluated. Numerical calculations are carried out for two kinds of composites, namely, Lead-Epoxy and Glass-Epoxy and the numerical results show that the frequency-dependent dynamic effective properties are related to both the multiple scattering effects among the distributed particles and the viscous dissipative effects of the viscoelastic matrix. However, these effects in the composites with distributed heavy particles (lead) and light particles (glass) are of evidently different features.     

氧化铝膜对铝基复合材料润湿行为的影响

本文较全面地综述了铝表面氧化铝膜影响铝基复合材料润湿性的研究现状,讨论了铝基复合材料中氧化铝膜的破裂机制、氧化铝膜对体系接触角的影响规律及氧化铝膜对润湿动力学过程的影响。     

铝基复合材料焊接的研究现状与展望

介绍了铝基复合材料几种典型的熔化焊、钎焊、固相焊接方法。从焊接的特点,所面临的问题等方面介绍了这几种焊接方法的研究进展,并重点介绍了目前最受关注的搅拌摩擦焊接技术在铝基复合材料中的研究进展。最后展望了这些焊接方法的发展前景。     

石英玻璃基复合材料的研究进展

石英玻璃基复合材料属于重要国防材料，在导弹通讯、制导和防热上具有不可取代的地位。本工作介绍了几种形式的石英玻璃基复合材料的组织结构、性能和制备工艺的研究与应用情况。同时提出了石英玻璃基复合材料研究中存在的问题。     

金属基复合材料(MMCs)的原位制备

本文概述了几种原位法制备颗粒增强金属基复合材料 (MMCs)的基本原理和过程 ,包括原位凝固自生法、VLS法、自蔓延高温合成法 (SHS)、接触反应法、固 液反应法、混合盐反应法及直接氧化法 ,简述了原位复合材料的基本性能 ,并提出了今后的发展方向     

Processing and Performance of Alumina Fiber Reinforced Alumina Composites

Processing of alumina fiber-reinforced alumina matrix composites by hot-pressing was described. The mechanical properties of the composites fabricated by different sintering conditions including temperature and pressure have been investigated. The results indicated that the higher sintering temperature and pressure corresponded to the higher bulk density and higher maximum strength of the composite, whereas the pseudo-ductility of the composite was lower. The preliminary results of the composite with monazite-coated fibers showed that maximum strength could be improved up to 35% compared with the noncoated fiber composite in the same sintering condition. Moreover, the fracture behavior of the composite changed from completely brittle fracture to non-brittle fracture under the suitable sintering conditions. SEM observation of the fracture surface indicated that the coating worked as a protective barrier and avoided sintering of the fibers together even at high temperature and pressure during densification process.