铝酸盐体系中氧化时间对碳化硅颗粒增强铝基复合材料微弧氧化膜层的影响

[目的]探究氧化时间对碳化硅颗粒增强铝基(SiC_(p)/Al)复合材料微弧氧化膜层的影响。[方法]选用铝酸盐体系作为电解液,对SiC_(p)/Al复合材料进行微弧氧化处理,分析氧化时间对膜层组织结构、物相、厚度、粗糙度、结合力、电绝缘性及耐蚀性的影响。[结果]随着氧化时间延长,膜层逐渐变得连续均匀,厚度增加。若氧化时间过长,膜层会出现层叠现象,形成大尺寸微孔及裂纹,且生长速率越来越低。膜层结合力随氧化时间延长先增大后减小,在60 min时最大,达到39.85 N。氧化时间为10 min时,膜层的电绝缘性及耐蚀性最优,100 V和500 V电压下的绝缘电阻分别达到3.11×10^(12)Ω和1.41×10^(12)Ω,腐蚀电位为-0.6298 V,腐蚀电流密度为1.332×10^(-7)A/cm^(2)。[结论]SiC_(p)/Al复合材料表面微弧氧化膜层的连续性、均匀性及生长速率均与氧化时间有关。需选择合适的氧化时间,才能制备出连续、均匀且综合性能优异的膜层。

GB/T 41736-2022《高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料》标准解析

本文简要介绍了GB/T 41736-2022《高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料》标准的制定背景和过程。对该标准中的适用范围、术语和定义、分类和标记、技术要求、试验方法、检验规则以及包装、运输、贮存和标志等关键内容进行了解析,为标准使用人员更好的解读本标准提供技术支撑。GB/T 41736-2022是一项产品标准,适用于精密仪器、电子元器件制造用高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料。

碳化硅颗粒增强铝基复合材料颗粒表面改性技术研究现状

SiC颗粒增强铝基复合材料因具有高的比强度、比刚度、耐磨性及较好的高温稳定性而被广泛应用于航空航天、电子、医疗等领域,但由于SiC颗粒高熔点、高硬度的特点以及SiC颗粒与铝基体间存在界面反应,碳化硅铝基复合材料存在加工性差、界面结合力不足等问题,已无法满足航天等领域对材料性能更高的要求,因此开展如何改善基体与颗粒之间界面情况的研究对进一步提升复合材料综合性能具有重要的科学意义。结合国内外现有研究成果,总结了SiC颗粒与铝基体界面强化机制、界面反应特点、表面改性技术原理及数值建模的发展现状,结果表明,现有经单一表面改性方法处理后的增强颗粒对铝基复合材料性能的提升程度有限,因此如何采用新的手段使复合材料性能进一步提升将成为后续研究热点,且基于有限元数值模拟方法进行复合材料设计也是必然趋势。最后针对单一强化性能提升有限的问题,提出了基于表面改性的柔性颗粒多模式强化方法,同时针对现有的技术难点展望了后续的研究方向,以期为颗粒增强复合材料的制备提供理论参考。

碳化硅颗粒增强铝基复合材料研究现状与展望

分别从材料的制备工艺、性能与应用等方面,综述了碳化硅颗粒增强铝基复合材料的研究现状,分析了该材料在发展过程中存在的问题,并对其未来的发展进行了展望。

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，中间层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。

碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiC_p/2024Al)的热变形行为

采用Gleeble-1500热模拟实验机对17％SiCp/2024Al(体积分数)复合材料在温度为573-773 K、应变速率为0.02-0.5 s-1变形条件下的热变形行为进行了研究.结果显示,复合材料的流变应力随变形温度的升高、应变速率的降低而降低,采用位错-颗粒交互作用模型能够合理的解释复合材料的应力-应变行为;采用Power-Arrhenius型速率方程 对复合材料的热变形激活能Q进行了计算,结果显示复合材料在不同的温度区间具有不同的激活能,其中在623-723 K的变形温度区间内,激活能为250 kJ·mol-1。

碳化硅颗粒增强铝基复合材料开发与应用的研究现状

从复合材料的制备工艺、微观组织与力学性能等方面综述了国内外碳化硅颗粒增强铝基复合材料开发与应用的研究现状,指出了开发与应用中存在的问题,并对今后的发展趋势作出了预测。

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 Si CP/ Al基复合材料无压浸渗反应机理 ,利用 XPS鉴定了 Si C预制体浸渗前沿界面上的反应产物结构 ,采用 HRTEM研究了 Si CP/ 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 Mg O,Al2 O3和 Zn O诸化合物 ,没有发现氮的化合物。在 Si C相与铝相的界面上仅存在 Mg Al2 O4相 ,Mg Al2 O4相几乎连续地包敷在 Si C颗粒上。这表明 ,高温下 Si C与熔 Al合金接触后 ,Si C颗粒表面上的 Si O2 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 。

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的研究进展

综述了碳化硅颗粒增强铝基复合材料的国内外研究现状,从材料的选择、制备技术和性能等方面,分析了该材料发展过程中存在的一些问题以及相应的改进措施,并且指出了该材料今后发展的几个方向。

碳化硅颗粒、晶须、晶片增韧陶瓷复合材料的研究现状

讨论了碳化硅颗粒、晶须和晶片对陶瓷材料的增韧机理,综述了这几种陶瓷复合材料的研究现状,并提 出了纳米陶瓷复合材料和复合增韧陶瓷材料是该种陶瓷复合材料发展的重点。

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的航空航天应用

综合评述了近年来碳化硅颗粒增强铝基复合材料在航空航天领域所获得的一系列成功应用 ,并较为详尽地介绍了它们的具体应用情况以及对相关产品与装备所产生的积极作用。此外 ,还例举、分析和展望了该种复合材料在我国航空航天飞行器惯导系统、光机结构及电子元器件中的几个颇具前景的应用方向。

碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiC_p/2024Al)的热变形行为

在变形温度分别为 30 0 ,35 0 ,40 0 ,45 0 ,5 0 0℃ ,应变速率分别为 0 .0 2 ,0 .1,0 .5s-1,高径比分别为 1和 2的变形条件下 ,采用Gleeble 15 0 0热模拟试验机对 17%SiCp/ 2 0 2 4Al(体积分数 )复合材料的热变形行为进行了研究。结果显示 :复合材料的流变应力随变形温度的升高、应变速率的降低而降低 ;在不同的变形温度、应变速率和高径比的条件下 ,复合材料表现出不同的加工硬化和软化行为。进一步的分析表明 :复合材料的形变过程中 ,加工硬化过程受渗透力的影响 ,主要取决于变形温度 ;软化过程取决于同时存在的动态回复和动态再结晶过程。

无压浸渗法制备碳化硅颗粒增强铝基复合材料工艺研究

用有预制型的无压浸渗法制备了体积分数高达75%的碳化硅颗粒增强铝基复合材料。研究了各工艺参数对复合材料制备过程与性能的影响。结果表明:SiO2氧化膜、N2气氛和充分的保温时间有利于浸渗;浸渗温度选择1000℃比较合适;M g的质量分数为10%时浸渗能顺利进行。

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的SiC体积比测定

在内耗法研究SiCp／Al复合材料阻尼性能的基础上,利用超声衰减法研究该复合材料的阻尼性能。通过分 析超声衰减系数α随测试频率f和SiC体积比的变化规律,提出一种用超声波探伤仪测定材料超声衰减系数确定 SiCp／Al复合材料中SiC体积比的方法。

碳化硅颗粒增强6168铝基复合材料热变形本构关系

利用Gleeble-3500热模拟试验机研究碳化硅颗粒增强6168铝基复合材料（SiCp/6168Al）在变形温度为340～540℃、应变速率为0.001～10 s-1、真应变为0.7的条件下的热变形行为.结果表明：应变速率和变形温度对流变应力有明显的影响,在应变速率相同的条件下,流变应力随变形温度的升高而降低,相同的变形温度下,随应变速率的增加,流变应力也随之升高.采用双曲正弦模型求解SiCp/6168Al复合材料在不同真应变ε下的材料常数,并使用5次指数函数拟合出n、lnA、α和Q与真应变ε的关系式,建立流变应力σ与真应变ε的本构方程.利用该方程可以计算任意变形条件下的流变应力,该模型能较好地反映该复合材料的实际热变形行为.

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的研究

采用加压浸渗法成功制备了SiC_p/Al(纯)复合材料,探讨了加压浸渗工艺并测定了复合材料的力学性能。试验结果表明,向SiC颗粒内加入适量添加剂后制成的预制件,更有利于铝液的渗透,从而能有效地提高复合材料的强度。试验结果还表明,在本试验范围内(SiC颗粒体积分数30％～50％,颗粒粒径0.1～5μm),复合材料的强度随SiC百分含量的增加而增加,随SiC颗粒粒径的减小而呈上升趋势。

碳化硅颗粒增强镁基复合材料损伤性能的研究

本文研究了碳化硅颗粒增强镁基复合材料的损伤性能 ,并与铝基复合材料的损伤性能进行对比。结果表明 ,碳化硅颗粒增强镁基复合材料损伤曲线分为三个阶段 ,初始损伤阶段 (高速率线性阶段 ) ;损伤延迟阶段 (低速率平缓阶段 ) ;损伤加速阶段。与纯铝基复合材料和 70 75铝基复合材料相比 ,碳化硅颗粒增强镁基复合材料损伤曲线的损伤延迟阶段非常平直 ,因此抗损伤性能优于铝基复合材料。对颗粒增强复合材料来说 ,强结合界面对提高材料损伤抗力的作用要优于弱结合界面。

选区激光熔化成形碳化硅颗粒增强铝基复合材料研究现状及航空航天应用

综合评述了选区激光熔化(SLM)成形碳化硅颗粒增强铝基复合材料国内外研究现状,分析了选区激光熔化成形碳化硅颗粒增强铝基复合材料的技术难点,介绍了碳化硅颗粒增强铝基复合材料在航空航天领域应用案例及选区激光熔化技术优势,最后对选区激光熔化成形碳化硅颗粒增强铝基复合材料研究进行了展望。

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的现状及发展趋势

综述了碳化硅颗粒增强铝基复合材料的研究进展,重点阐述了颗粒与基体间的界面结合情况及此复合材料的制备工艺的研究现状,分析说明了碳化硅颗粒增强铝基复合材料研究中仍存在的问题,并在此基础上展望了该领域的发展前景。

基于声发射的高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料切削刀具效能评估

为评估加工高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料时切削刀具的极限效能,采用声发射信号作为硬质合金刀具、氮化硼涂层刀具、聚晶金刚石刀具在不同工况下的磨损在线监测信号,通过试验绘制声发射信号随刀具磨损的变化曲线,明确刀具磨损随时间变化的规律,确定刀具的极限效能,同时借助扫描电镜观测刀具磨损形态和刃口磨损特征尺寸。研究结果表明,采用声发射信号作为刀具磨损监测信号评估刀具极限效能的方法可行,声发射信号不再出现明显能量波动的时刻达到刀具的极限寿命。加工高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料时,硬质合金刀具切削性能最差,氮化硼涂层刀具切削性能较好,聚晶金刚石刀具切削性能最优。采用氮化硼涂层刀具加工高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料时,建议切削参数为转速2500 r/min、进给速度200 mm/min、切削深度0.5 mm。采用聚晶金刚石刀具加工高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料时,建议切削参数为转速3000 r/min、进给速度300 mm/min、切削深度0.3 mm。