高能超声波搅拌法制备SiCp/ZL101复合材料的研究

用浸渗法制备了SiCp/ZL101复合材料预制块,通过在预制块的稀释过程中施加高能超声波搅拌,获得了增强颗粒弥散均匀,基体合金组织细小的复合材料。实验结果表明,与机械搅拌法相比,高能超声波搅拌法可以显著改善增强颗粒与基体合金润湿性,使颗粒在基体中弥散分布,并可有效避免夹杂和气孔的产生,是一种制备SiCp/ZL101复合材料的理想方法。

电子封装用SiCp/ZL101复合材料的制备工艺及热膨胀性能

提出了制备电子封装用SiCp/ZL101复合材料渗透法新工艺.该工艺在空气气氛下,于850～950℃温度范围内,不用外加压力,通过助渗剂作用,使铝合金液自动地渗入SiC颗粒间孔隙中,从而形成电子封装用复合材料.并对其热膨胀性能进行了测试.

应变率和相对密度对泡沫SiCp/ZL104压缩性能的影响

对采用熔体发泡法制备的泡沫5%(体积分数,下同)SiCp/ZL104复合材料进行了准静态和动态压缩性能的测试和分析。结果表明:无论是动态下压缩还是准静态下压缩,泡沫5%SiCp/ZL104复合材料的应力-应变曲线都呈现出典型的3个阶段:线弹性段、平台段和致密段;屈服应力对应变率很敏感,使得应变率增加时,屈服应力增加,且有应变硬化现象发生;随着相对密度的增大,泡沫5%SiCp/ZL104复合材料的动态屈服应力和流动应力与准静态载荷相比显著增加。

SiCp/ZL109复合材料热处理工艺优化

利用正交试验和极差分析法优化了SiCp增强铝基复合材料热处理工艺,结果表明:当固溶温度为500℃、固溶时间为2 h、时效温度为175℃、时效时间为12 h,经热处理后的复合材料的硬度最佳,其中时效温度起主要作用,其次是固溶温度.

液态模锻SiCp/ZL201复合材料力学性能研究

采用半固态搅拌工艺和液态模锻方法制备了SiCp/ZL201复合材料。用光学金相显微镜、扫描电子显微镜和力学性能试验研究了复合材料的显微组织、力学性能和断口形貌特征。结果表明:复合材料中SiC颗粒分布较均匀,复合材料的硬度随着SiC含量增大而升高,强度具有极大值;液态模锻比压增大,复合材料的致密度增大,塑性增大,收缩率减小。

超声波搅拌对SiCp/ZL105复合材料制备的影响

采用超声波搅拌法制备SiCp/ZL105复合材料,研究了超声波导入时熔体的温度、搅拌时间和超声波输出功率对SiCp/ZL105复合材料基体的微观组织及SiC颗粒分散性的影响。结果表明,随着导入超声波输出功率的增大、搅拌时间的延长,ZL105合金的共晶体形貌由针状逐渐转变为细小的球状,SiC颗粒分散开并逐渐趋于均匀;超声波处理熔体的温度控制在600℃左右时,可以获得最佳的效果,共晶体形貌呈细小的球状颗粒,SiC颗粒分散均匀。

Study on Non-interlayer Liquid Phase Diffusion Bonding for SiCp/ZL101 Aluminum Matrix Composite

Through the vacuum diffusion bonding for SiCp/ZLl01 aluminum matrix composite, the influence of bonding parameters on the joint properties was reported, with the aim to obtain optimal bonding parameters. The microstructureof joints was analyzed by means of optical microscope and scanning electron microscope in order to study the relationship between the macro-properties of joints and the microstructures. It was found that diffusion bonding couldbe used for bonding aluminum matrix composites successfully. Meanwhile, the properties of the matrix and the jointwere all affected by some defects such as the reinforcement aggregation in aluminum matrix composites made bystirring casting.

Study on diffusion welding SiCp/ZL101 with Cu interlayer

Through the vacuum diffusion welding SiCp/ZL 101 aluminum with Cu interlayer,the effect of welding parameter and the thickness of Cu on the welded joint property wasinvestigated, and the optimal welding parameters were put forward at the same time. Themicrostructure of joint was analyzed by means of optical-microscope, scanning electron microscope inorder to study the relationship between the macro-properties of joint and the microstructure. Theresults show that diffusion welding with Cu interlayer could be used for welding aluminum matrixcomposites SiCp/ZL 101 successfully.

复合铸造SiCp／ZL104复合材料组织性能研究

采用复合铸造法制备出平均粒径为15.8μm、体积分数为20%的SiC颗粒增强工业用ZL104铝合金基复合材料。对实验制备的颗粒增强铝基复合材料试样的微观组织结构、力学性能进行了研究。实验结果表明,所制备的复合材料中SiC增强颗粒分布均匀,界面层较薄且有明显的溶质扩散;复合材料试样的孔隙率为4.2%,硬度达到76.2HB,抗拉强度达到135MPa,伸长率为0.5%。经过断口分析发现,复合材料主要表现为增强体颗粒附近基体铝合金的韧性断裂,材料性能的降低是由于复合材料的孔洞缺陷割断了材料的连续性,引起局部应力集中,从而产生裂纹而断裂。

SiC颗粒和芯部材料厚度对泡沫SiCp/ZL104层合板弯曲性能的影响

用泡沫SiCp/ZL104复合材料作为芯部材料制备了泡沫SiCp/ZL104层合板,测试和分析了该类层合板的三点弯曲性能。结果发现,在相对密度相同的情况下,泡沫5%SiCp/ZL104(体积分数,下同)层合板的弯曲刚度随SiC粒度的减小以及芯部材料厚度的增加而增大;由于环氧树脂的填充,使得层合板刚度P/δ的实验值比计算值略高;SiC颗粒体积分数的增加致使泡沫SiCp/ZL104层合板的抗弯曲刚度增大;弯曲过程中的主要破坏模式是芯部剪切和局部凹陷,但随着芯部材料厚度的增加,层合板的破坏方式由芯部剪切向表面屈服和芯部凹陷过渡。

SiCp／ZL101A复合材料在振动液相扩散焊中焊缝颗粒分布规律分析

本文研究了SiCp／ZL101A复合材料在振动液相扩散焊中,焊接工艺参数(振动、焊接温度、焊后保温压力、焊后保温时间)对焊□中颗粒分布的影响。发现机械振动可以打散颗粒偏聚使焊缝中的颗粒分布更均匀,其他参数可以提高焊缝中的颗粒密度。

SiC_p/ZL109铝基复合材料微弧氧化层的微观组织特征

对ZL10 9合金和SiCp/ZL10 9复合材料表面进行微弧氧化 ,利用扫描电镜对微弧氧化层微观组织特征进行了研究 ,比较测试两种材料微弧氧化层的硬度。发现ZL10 9合金和SiCp/ZL10 9复合材料都可以进行表面微弧氧化 ,其微弧氧化层由两层结构组成 ,分别为疏松层和致密层。ZL10 9合金微弧氧化层主要由不同结构的Al2 O3 相组成 ,SiCp/ZL10 9复合材料微弧氧化层由Al2 O3 和MgAl13 O40 组成。对微弧氧化层形成进行了分析。

SiC_P/ZL104泡沫复合材料的阻尼性能

对采用熔体直接发泡法制备的SiCP/ZL104泡沫复合材料进行了阻尼性能和机理的分析。研究结果表明:在孔径一定的条件下,SiCP/ZL104泡沫复合材料室温下的阻尼性能表现为损耗因子随着孔隙率的增大呈非线性递增趋势,且递增幅度越来越小;SiCP/ZL104泡沫复合材料的阻尼性能好于相同孔隙率的泡沫铝、SiCP/ZL104复合材料和ZL104的阻尼性能;SiCP/ZL104泡沫复合材料的损耗因子随着SiCP含量的增加和SiCP粒度的减小而增大。SiCP/ZL104泡沫复合材料内部的气泡以及高密度位错对其阻尼性能的提高起主要作用。

电子封装用SiC_p/ZL101复合材料热膨胀性能研究

采用无压渗透法制备了SiCp/ZL10 1复合材料 ,测定了SiCp/ZL10 1复合材料在 2 5℃～ 4 0 0℃区间的线膨胀系数值 ,运用理论模型对复合材料的线膨胀系数进行了计算 ,分析了热膨胀性能的影响因素。结果表明 ,复合材料的线膨胀系数比基体合金显著降低 ,Turner模型对SiCp/ZL10 1复合材料线膨胀系数的计算值与实验值相接近 。

高能超声半固态复合法制备SiC_p/ZL105复合材料

用渗流法制备高SiCp体积分数的预制块,再用超声波搅拌稀释的方法制备SiCp/ZL105复合材料,研究了超声波处理过程工艺参数对复合材料微观组织、性能的影响。结果表明,渗流法可以制备SiCp含量达55%～60%的预制块,采用超声波搅拌稀释预制块方法制备的SiCp/ZL105复合材料中SiCp含量为9%～23%,SiCp分散均匀,与基体结合良好;随着SiCp含量的增加,复合材料硬度提高,耐磨性能提高。

低压铸造SiC_P/ZL114复合材料的时效硬化行为

用显微硬度、热分析和扫描电镜对由低压铸造法制备的SiCP/ZL114复合材料的时效硬化行为进行了研究。结果表明,与未增强基体合金相比,复合材料在160℃、180℃和200℃温度下时效速率不断加快,时效峰值随时效温度的变化不明显,在180℃时能达到146MPa的高显微硬度值。由DSC热分析和显微组织观察可知,SiC颗粒的加入加速了基体合金的沉淀过程,并成为主要承载相,这是复合材料时效速率加快和保持高硬度的原因。

SiC_p/ZL109复合材料中15RSiC/Si界面的TEM研究

用 TEM研究了离心铸造的 Si Cp/ ZL10 9复合材料中的 15R Si C/ Si界面。Si C/ Si界面结合紧密 ,无孔洞 ,无过渡层。 15R Si C与其周围的 Si保持以下位向关系 :( 110 5) Si C/ / ( 111) Si,[112 0 ]Si C/ /[112 ]Si。

半固态复合铸造SiC_P/ZL102的摩擦磨损行为研究

采用自制的半固态复合铸造设备制备了一系列SiC颗粒体积含量不同的SiC_P/ZL102复合材料,并研究了这些材料在不同条件下的摩擦磨损行为。研究结果表明;SiC_P/ZL102复合材料耐磨性能优于基体合金,并用SiC颗粒体积含量越大,复合材料耐磨性能越高,但SiC颗粒体积含量的变化对摩擦系数的影响不大;各材料在干摩擦条件下的磨损体积和摩擦系数均比油润滑条件下的高,SiC颗粒对材料耐磨性能的增强效果不如油润滑条件下的增强效果。

SiC_p/ZL101复合材料的性能研究

采用液态搅拌法制备SiCp/ZL101复合材料,研究了SiC颗粒含量对材料抗拉伸强度和硬度的影响规律,同时还研究了固溶温度和时效温度对材料硬度的影响规律。结果表明,在本试验的SiC颗粒含量范围内,SiC颗粒含量越高,SiCp/ZL101复合材料的抗拉强度越高,伸长率越低;在排除缺陷等外来影响因素的条件下,SiCp/ZL101复合材料的硬度随着SiC含量的增加而提高。

预制块重熔法制备的SiC/Al复合材料的磨损性能研究

本文采用含高体积分数SiC颗粒预制体在高能超声搅拌下加入铝熔体的方法制备SiCP/Al复合材料,研究了复合材料的微观组织特征、硬度和摩擦磨损性能。实验结果表明:高能超声重熔预制块的方法制备的复合材料基体组织形态均匀细小,SiCP颗粒在复合材料中弥散分布,与基体间结合良好;随着SiCP颗粒体积分数的增加,复合材料的硬度上升,耐磨性显著提高。通过对复合材料磨损表面的SEM观察分析表明,在干摩擦条件下,复合材料的磨损机理为微切削磨损和表层剥落及部分粘着磨损的综合作用。