烧结温度对SiC_p/Al复合材料组织与性能的影响

借助于直热法粉末触变成形,通过控制加电方式,压制成形并烧结制备SiC_p/Al复合材料,并对复合材料进行微观组织分析及热物理性能与力学性能测试,研究烧结温度对复合材料微观组织、热膨胀系数、热导率及抗弯强度的影响。结果表明:随烧结温度升高,复合材料内气孔减少,热膨胀系数先减小后增大,热导率逐渐增大,抗弯强度先增大后减小。最佳烧结温度为600℃,此温度下制备的含SiC_p体积分数60%的SiC_p/Al复合材料中,SiC_p颗粒分布均匀,材料组织致密;室温至250℃平均热膨胀系数小于5.0×10-6℃-1,其室温热导率为165W/(m·℃),密度为3.01 g/cm3,复合材料的抗弯强度为340 MPa。

SiCp/Al复合材料表面电镀Ni-P合金的工艺研究

在高体积分数SiCp/Al复合材料表面镀覆一层Ni-P合金可有效改善其可焊性.为在体积分数60%的SiCp/Al复合材料表面电镀一层Ni-P合金,采用正交试验对电镀工艺参数进行了优化,研究了电镀前预处理工艺,并考察了预处理对电镀层的影响.由正交试验获得了最佳硬度和最佳表面质量的工艺参数;采用SEM、EDS、X射线衍射仪和显微硬度计等对镀层进行表征.研究结果表明:P含量通过影响Ni-P的晶体结构,进而影响其性能,随着P含量(9.38%~15.4%)的增加,Ni-P的非晶态结构越明显,硬度在P含量11.4%时达到最大值723.3 HV;与SiCp/Al表面SiC相上的沉积相比,电沉积Ni-P在Al相上的初始沉积迅速,且长大速度快,导致镀层微观表面凹凸不平.经165℃活化热处理及化学镀18 min后,再电镀40 min,获得的镀层微观表面平整、厚12.90~14.79μm.说明经过优化工艺参数和预处理,可制备表面平整且结合良好的Ni-P电镀层.

高流变成型方法对Zr48Cu30Al8Ag8Pd6块体非晶压缩塑性的作用规律

利用自主设计的高流变成型装置成型了Zr48Cu30l8Ag8Pd6块体非晶,探索了高流变成型方法（HRRF）对该块体非晶压缩塑性的作用规律。结果表明,HRRF后,块体非晶的压缩塑性由HRRF前的1.0%提高到5.1%,其压缩应力-应变曲线也表现出更加明显的锯齿流变行为。此外,HRRF后块体表面上分布着数量众多且方向各异和台阶明显的剪切带,发生交割、分叉和阻止;而HRRF前块体中仅观察到数条剪切台阶较浅的剪切带,这表明HRRF法能增加该块体的非晶压缩塑性。

热处理对半固态挤压SiC_p/2024复合材料的影响

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子探针等研究了固溶处理对半固态挤压SiC_p/2024复合材料的组织和性能的影响。结果表明,SiCp/2024复合材料经过500℃×12h固溶和170℃×16h时效处理后,抗拉强度达到了478MPa,硬度(HV)为150,而在未热处理之前材料硬度(HV)仅为86,抗拉强度也只有350 MPa。

冷却速率对ZrCuAlNiNb块体金属玻璃室温塑性及断裂强度的影响

通过水冷铜模吸铸法制备出了不同直径的Zr57Nb5Cu15.4Ni12.6Al10金属玻璃棒材,研究了冷却速率对该金属玻璃室温塑性及断裂强度的影响。结果表明,冷却速率从63K/s逐步增加至1000K/s,该金属玻璃室温压缩塑性却从0.41%显著增加到31.43%,其断裂强度也随之从1706MPa显著提高至2556MPa,两者均表现出对冷却速率有强烈依赖关系。差热分析揭示这种依赖关系归因于随着冷却速率的提高,该金属玻璃中自由体积显著增加。

高流变成型后样品不同位置对Zr57Cu20Al10Ni8Ag5块体金属玻璃室温塑性及断裂强度的影响

利用高流变方法成型将Zr57Cu20Ni8Al10Ag5铸态块体非晶制成棒状试样,探究了棒状试样不同高度位置对室温压缩塑性及断裂强度的影响。结果表明,经高流变方法成型后样品的室温压缩塑性均明显高于铸态样品塑性,棒状试样的压缩塑性由底部至上部依次降低,而断裂强度逐渐增加。扫描电镜断口拍摄结果显示经过压缩测试后的底部样品脉状花样数量明显高于上部样品。高流变成型后试样的自由体积含量从底部至上部依次降低,这是高流变成型后不同位置塑性产生变化的根本原因。为高流变成型方法在日后投入实际生产和控制产品质量提供了重要的指导意义。