亚微米SiC_P增强Al基复合材料摩擦磨损性能

采用冷压烧结和热挤压方法制备出1．5～5vol％SiCp（130nm）／Al（149～75μm）复合材料，并对其抗压、硬度和滑动磨擦特性进行了研究，旨在研究引入弥散的亚微米级SiCp对SiCp／Al复合材料磨擦性能的影响。结果表明：随着SiCp（130nm）含量的增加，其显微硬度值也增加，在SiCp（130nm）含量为1．5vol％和5vol%时，SiCp（130nm）Al复合材料显微硬度分别为28．4和33．3；复合材料的抗压强度分别是170MPa和186MPa；在较高载荷下，随SiCp含量增加，复合材料的耐磨性能提高，1．5vol％和5vol％SiCr／Al基复合材料具有优异的滑动磨损抗力，SiCp／Al基复合材料耐磨性优于挤压态QSn6．5-0、4和纯Al；磨损表面形成Al基体弥散分布着SiCp和孔隙的理想耐磨组织。

亚微米SiC颗粒对Al-5Mg合金组织和性能的影响

采用半固态搅拌辅助超声处理的方法制备不同质量分数(1.5%和3%)亚微米Si C颗粒增强Al-5Mg复合材料,研究了Si C/Al-5Mg复合材料的微观组织以及室温拉伸性能。结果表明:亚微米Si C颗粒的加入提高材料的综合力学性能;随着Si C含量增加,复合材料的晶粒逐渐减小,这主要由于凝固过程中Si C颗粒能有效地促进α-Al形核并阻碍晶粒长大。其强化机制以细晶强化为主。

亚微米SiC粉体的氧化过程

从热力学和动力学角度研究了亚微米级SiC粉体的氧化过程 ,结果表明 :当温度低于 80 0℃ ,亚微米级的SiC粉体很难在空气中氧化 ;但在较高温度下 (90 0～ 12 0 0℃ )极易氧化 ,且服从抛物线速度方程 ,受氧气通过SiO2 氧化膜的内扩散控制 ,反应的平均表观活化能为 143.4kJ/mol。

亚微米SiC在水相介质中的分散性能

针对亚微米SiC粉体在水相介质中分散难的问题,首先采用单因素实验研究了球磨时间和超声时间对亚微米SiC在水相介质中分散性能的影响。在此基础上采用正交实验研究了分散剂种类、分散剂质量分数和pH值对亚微米SiC在水相介质中分散性能的影响,并用悬浮液吸光度来评价亚微米SiC分散性能。结果表明:分散剂种类对亚微米SiC分散性能影响最大,其次是pH值,分散剂浓度影响最小;亚微米SiC在水相介质中的最佳分散工艺参数为:球磨60min,超声30min,分散剂聚乙烯亚胺(PEI)浓度3.0%,pH=11。

亚微米级SiC颗粒增强铝基复合材料的拉伸性能与强化机制

用粉末冶金法制备了亚微米SiC颗粒增强纯铝基复合材料(Al MMC),对该材料的微观结构和拉伸性能进行了研究.结果表明,15％SiCp(150 nm)/Al MMC的拉伸强度和屈服强度分别为342.3和272.4 MPa,比纯铝分别提高了89.0％和117.9％,其延伸率为6.3％.拉伸断口观察表明,SiCp/Al MMC断裂机制为界面脱粘和SiC团聚体的脆断.该复合材料具有高强度的原因是基体的微观结构发生了变化,用位错密度强化和弥散强化机制对Al MMC的强化作用进行了评估,预测结果与实验值符合得很好.

制备工艺对热压烧结SiC/SiC复合材料结构与性能的影响

采用纳米SiC和亚微米SiC粉料作为基体形成原料,通过热压烧结技术制备了SiC/SiC 复合材料.研究了粉料颗粒、烧结温度、烧结压力对复合材料显微结构和各种性能的影响.结果显示,采用纳米碳化硅粉体可有效降低烧结温度,促进复合材料的致密化过程,在1780℃、20MPa条件下可获得性能优良的复合材料.而采用亚微米SiC粉体,复合材料的致密化过程需要较高的温度,但随着密度的增加,基体与纤维之间的作用力增强,不利于性能的提高.

煅烧温度对SiC-Al_2O_3-Y_2O_3复合粉体分散性与烧结性的影响

为获得具有良好使用性能的碳化硅基陶瓷复合材料,以亚微米级Si C粉体和分析纯的Al(NO_3)_3与Y(NO_3)_3为主要实验原料、氨水为沉淀剂,用共沉淀包覆方法制备Si C-Al_2O_3-Y_2_O3纳米复合粉体,对复合粉体前驱体的DTA进行分析,并研究其在煅烧过程中的物相变化,以及煅烧温度对复合粉体的分散性和烧结性的影响。结果表明:Al_2O_3和Y_2O_3反应生成新相YAG,当YAG质量分数为10%、煅烧温度为600℃,复合粉体的烧结性能最好。

水基注浆成型碳化硅坯体的研究

运用注浆成型技术制备了亚微米碳化硅陶瓷复杂部件坯体。研究了分散剂、pH值对SiC水基浆料粘度的影响，以及不同固含量的SiC水基浆料和脱气泡处理对坯体密度的影响。结果表明：选用的3种分散剂的分散效果大小顺序为：四甲基氢氧化铵（TMAH）〉聚甲基丙烯酸铵（PMAA）〉聚乙烯亚胺（PEI），且3种分散剂的最佳加入量分别为：1．8wt％、0．8wt％、0．056wt%，最佳pH值为10。对固含量为55wt%的SiC浆料磁力搅拌抽真空脱气泡处理20min可以注浆得到密度为1.64g／cm^3的碳化硅坯体。