机械搅拌和超声处理对纳米SiC_(p)/Zn-Al复合材料显微组织与摩擦学性能的影响

采用直接熔炼以及在熔炼时分别施加机械搅拌、超声处理、机械搅拌和超声处理等4种方式制备质量分数0.1%纳米SiC_(p)/Zn-Al复合材料,研究了熔炼工艺对其显微组织、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明:不同熔炼工艺所得试样的组织均主要由α(Al,Zn)富铝相和η(Al,Zn)富锌相组成,显微硬度相差不大;直接熔炼以及施加机械搅拌、超声处理、机械搅拌和超声处理熔炼后,试样内部SiC_(p)的分散效果依次增强,晶粒大小依次变得更加均匀,且其平均摩擦因数分别为0.38,0.33,0.32,0.31;小载荷低频率、小载荷高频率、中载荷高频率和大载荷高频率条件下,同时施加机械搅拌和超声处理熔炼所得试样的磨损量比直接熔炼分别降低77.4%,52.9%,43.3%,52.5%,磨损机制均为黏着磨损。

SiC_(p)/Al复合材料的Fe^(11+)离子辐照实验研究

为了解辐照对航天电子元器件封装基板复合材料SiC_(p)/Al的影响,利用3 MeV Fe^(11+)束流进行了不同注量下的辐照实验。辐照完成后,利用X射线衍射(XRD)仪和纳米压痕仪对材料进行表征分析。XRD分析表明,Fe^(11+)离子入射后材料辐照层应力发生了变化。结合对应的理论模型,对铝基体的位错密度进行计算,发现辐照后铝基体的位错密度增加,SiC颗粒产生非晶化。纳米压痕测试表明,随着离子注量增加,材料辐照硬化程度增加。综上,辐照硬化可能是由于铝合金基体的应力变化导致产生局部高密度位错区,而这些区域阻碍了后续位错的运动,进而导致位错聚集,最终使得材料硬度增加。