纯镁对碳化硼颗粒的常压浸渗

本文研究了纯镁对不同致密度的碳化硼(B₄C)颗粒基片的常压浸渗性;讨论了镁液对B₄C颗粒聚集体常压浸渗的影响因素;提出了浸渗模型。研究表明,纯镁在氩气保护下,800～850℃温度范围保温30min即可浸渗B₄C颗粒聚集体。浸渗深度和宽度随加热温度升高和保温时间延长而增加;常压浸渗的B₄C_P/Mg复合材料具有很高的硬度,B₄C颗粒在基体中分布较均匀。      

碳化硼颗粒/镁合金复合材料的工艺与性能

本文探索了制造碳化硼颗粒/镁合金(B₄C_p/ZM5)复合材料的挤压铸造工艺和复合材料坯件的二次加工性能,测试了B₄C_p/ZM5的抗压强度、硬度、密度等性能,结果表明:碳化硼颗粒/镁合金复合材料具有低密度、高强度、高硬度、良好的成型性能和二次加工性能。     

碳化硼粒度对无压浸渗高体分铝基复合材料微观组织和力学性能的影响

选用平均粒度为2μm和38μm的碳化硼颗粒,分别制备100%(质量分数) 38μm、20%(质量分数) 2. 0μm+80%(质量分数) 38μm和100%(质量分数) 2. 0μm的碳化硼预制体,以无压浸渗法制备三种高体分B_4C/Al复合材料,研究碳化硼颗粒对复合材料的物相组成、微观组织和力学性能的影响。结果表明,三种复合材料均由Al、B_4C、Al_3BC、AlB_2和富Fe-Mn相组成。当增强相完全为大颗粒碳化硼时,复合材料内部碳化硼均匀分布于铝基体,此时界面反应程度较弱,界面产物AlB_2和Al_3BC呈随机分布的特征,且复合材料的硬度和抗弯强度分别为23. 2HRC和406 MPa。由于小颗粒碳化硼具有较高的比表面积,其与熔融状态的铝合金(以下简称"熔铝")实际接触面积较大,使得两者之间发生剧烈的界面反应。因此,当增强相中引入20%(质量分数)小颗粒碳化硼时,复合材料内铝基体消耗量增加,大颗粒碳化硼仍近乎均匀分布,颗粒间组织表现为剩余的细颗粒B_4C和铝均匀分布于界面产物内。由于初始增强相体积分数和陶瓷相界面产物含量均增加,复合材料的硬度提升至40. 02HRC,抗弯强度略有提升(425 MPa),但应变量有所降低。当增强相完全为小颗粒碳化硼时,剧烈的界面反应大量消耗铝合金基体,使得Al_3BC和AlB_2成为B_4C/Al复合材料的主要物相,微观组织呈现为剩余的小颗粒B_4C和铝均匀分布于陶瓷相基体内,复合材料硬度提升至56. 8HRC。然而,由于小颗粒碳化硼在高温烧结过程中存在封闭微孔缺陷且这些缺陷将保留于复合材料内,使得复合材料的弯曲强度降低至248 MPa。     

碳化硼颗粒增强Cu基复合材料的研究

研究了用表面涂覆含钛金属涂层的碳化硼颗粒增强Cu基复合材料[B4Cp/(TiB2 TiN)/Cu],并与未经涂覆的B4C颗粒增强Cu基复合材料（B4Cp/Cu)进行了对比。实验结果表明,前者的致密度和电导率比后者好。磨损实验结果表明,使用有涂层颗粒的复合材料的耐磨性比无涂层颗粒的好。通过对复合材料界面和磨损表面的电镜观察表明,B4C颗粒经过涂覆处理后,改善了复合材料的界面粘结性能,颗粒与基体间有良好的浸润性。     

无压浸渗法制备B4C/Al复合材料研究

采用无压浸渗法,分别以纯铝、超硬铝LC4和铸造铝合金9Si-3Mg-1Zn为渗体和碳化硼陶瓷预制体进行复合,制备出有高陶瓷体分比的B-Al-C陶瓷-金属复合材料,弯曲强度350～600MPa,韧性5～9MPa*m-1/2,采用扫描电镜,X射线衍射仪和金相显微镜和透射电镜对材料的微观结构进行分析,分析结果表明材料界面复合良好,在碳化硼和铝的界面有薄的Al3BC反应层生成使碳化硼与铝紧密结合, 在复合材料中碳化硼形成连续的骨架结构,金属相起到增韧、增强的作用.     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的无压浸渗反应机理探讨

为探讨SiCp/Al复合材料无压浸渗反应机理,利用XPS鉴定了SiC预制体浸渗前沿界面上的反应产物结构,采用HRTEM研究了SiCp/Al基复合材料的界面结构。结果表明,浸渗与未浸渗部分之间的界面上存在MgO,Al2O3和ZnO诸化合物,没有发现氮的化合物,在SiC相与铝相的界面上仅存在MgAl2O4相,MgAl2O4相几乎连续地包敷在SiC颗粒上,这表明,高温下SiC与熔Al合金接触后,SiC颗粒表面上的SiO2与Al,Mg,Zn诸元素发生了放热反应,从而降低了表面张力,提高了湿润性,促进了自发浸渗。     

无压浸渗制备B4C/Al复合材料工艺的研究现状

碳化硼(B4C)具有高硬度、高熔点、低密度、高耐磨性等优良性能和广阔的应用前景.综述了无压浸渗工艺的国内外研究现状以及顺利完成此工艺的前提.详细归纳总结了采用无压浸渗工艺制备B4C/Al复合材料的各道工序,并展望了其发展方向.     

金属基复合材料的自发浸渗制备工艺

综述了金属基复合材料的熔体自发浸渗制备工艺，概述了其基本原理与应用状况，讨论了工艺存在的相关问题。     

金属基复合材料的调压浸渗成形工艺

本文通过理论分析提出了一种新的金属基复合材料成形工艺——液相调压浸渗成形法,考察了可调工艺参数对浸渗过程的影响规律。实验表明,升压速度在很大程度上决定着材料的浸渗和凝固过程。采用调压浸渗成形工艺可以在较低的压力及模温下获得复合良好的金属基复合材料。     

金属与陶瓷的浸渗复合

金属基复合材料由于具有工作温度高、层间剪切强度高、导电、导热、耐磨损、不吸湿不放气、尺寸稳定、不老化等一系列优异性能,受到极大重视,是近年来材料研究的重要领域。长期以来,用亚显微强化相分散在基体中弥散强化的复合材料、用高颗粒状物质赋予强化效果的颗粒增强金属基复合材料以及利用纤维做增强体的纤维增强金属基复合材料虽有很大发展,然而由于金属基复合材料工艺复杂,成本高,它的发展规模一直落后于树脂基复合材料。目前制造廉价、耐热性好、增强效果明显的增强颗粒、纤维     

增强物的加入对纯镁阻尼性能的影响

制备了以纯镁为基体,以混杂碳化硅颗粒和硅酸铝短纤维为增强物的镁基复合材料,研究了其机械性能和阻尼性能。结果表明,增强物的加入提高了纯镁的强度,但同时也减小了复合材料阻尼的应变振幅效应,从而降低了其阻尼性能。研究证明此镁基复合材料的阻尼行为可按Ｇ－Ｌ位错阻尼理论解释,与纯镁一致。      

B_4C陶瓷热压反应烧结及力学性能

通过热压和热等静压反应烧结,从相复合角度探索了改善碳化硼(B_4C)力学性能及发展新型 B_4C基超硬材料的可行性,给出了新研究结果。     

SiCw/AZ91镁基复合材料的时效行为研究

本文采用显微硬度计、绝热型比热测定仪和SEM对AZ91镁合金以及SiCw/AZ91镁基复合材料进行了时效显微硬度测定、连续升温比热测定以及时效组织观察.并分析了时效温度、时效时间对析出组织的影响.结果表明:经时效处理,上述两种材料的显微硬度均有提高;复合材料的比热曲线类似镁合金的比热曲线;复合材料的时效组织只在200℃到225℃温度区间的时效过程中出现,其形貌类似于连续析出组织.      

高体积分数B4C/ZL101复合材料力学性能的研究

高体积分数颗粒增强金属基复合材料结合了陶瓷和金属的性能优势,具有轻质、高强、高模量的特点,是一种颇具应用前景的装甲材料,但此方面的报道研究较少。采用压力浸渗法制备了颗粒体积分数为50%、不同粒径的B4C/ZL101复合材料。结果表明,预制件温度为550℃、浸渗熔体温度为750℃时,采用压力浸渗可以得到颗粒分布均匀、致密度高的复合材料,组成相简单;复合材料的力学性能表明,B4C颗粒的粒径越小,复合材料的力学性能越好。当B4C颗粒粒径为3μm时,压缩强度、抗弯强度、布氏硬度分别可达1000MPa、640MPa、285HB。     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/2024Al)的扩散焊研究

采用加纯铝箔中间层的方法，研究了１５％ＳｉＣｐ／２０２４Ａｌ复合材料的固态扩散焊。结果表明：在温度为５７０℃、压力为１６ＭＰａ、焊接时间为６０ｍｉｎ的条件下，获得了较高质量的复合材料扩散焊接头。对接头进行的剪切强度试验和金相分析发现，焊接界面平行性特征不明显，中国间明显变薄的接头具有较高的剪切强度，扫描电镜观察分析显示，接头断口呈现明显的韧性断裂特征．     

颗粒增强Ti基复合材料的特性

本文研究了采用粉末冶金工艺制备的碳化钛颗粒(TiCp)增强 Ti-Al-V 复合材料的显微组织、弹性模量、高温强度、蠕变行为及断裂特征。研究结果表明,选用合适的不连续增强相及 Ti合金基体可以获得增强相与基体结合良好、具有高比强、高比模、良好高温性能的不连续增强 Ti基复合材料。这些 Ti 基复合材料具有各向同性,可用于复杂应力状态,可通过热压、热挤压等一般热加工工艺加工成型。     

超高性能混凝土梁正截面受弯承载力理论研究

基于64组超高性能混凝土（ultra high performance concrete, UHPC）抗压性能试验数据,分别建立了峰值压应变ε₀、立方体抗压强度f_cu与轴心抗压强度f_c之间的关系以及弹性模量E_c与立方体抗压强度f_cu的关系;基于复合材料力学,建立了受拉区UHPC等效拉应力;基于平截面假定,建立了UHPC梁正截面受弯承载力计算公式,推导了受压区等效矩形应力图形参数、计算公式,并结合UHPC受压本构确定等效矩形应力图形参数。通过28根试验梁的相关数据,验证UHPC梁正截面受弯承载力计算公式及等效矩形应力图形参数取值的可行性。研究结果表明,等效矩形应力图形参数取值较为合理,梁正截面受弯承载力计算值与试验值吻合良好。     

SiCP混杂对C/Al浸渍成型复合材料性能的影响

碳纤维经混杂SiC_P后用压力浸渍成型方法制备成C/Al复合材料,分析混杂的SiC_P对C/Al复合材料力学性能的影响。测试了制备成的复合材料性能,并用SEM对复合材料断面组织与断口形态进行分析。结果表明,混杂的SiC_P可以分隔纤维,有利浸渍,使纤维分布均匀从而提高了复合材料的性能,而用sol-gel方法涂复SiC层并混杂SiC_P可获得最佳的性能。