一种铝基纳米／非晶复相材料

一种Al-Ni-Ce-Fe纳米／非晶复相材料，其特征在于：基本成分为(摩尔百分比)Ni 7—15，Fe 0．5—5，Ce 1—6，A1余量。上述材料的超声气体雾化制备工艺，雾化压力为4．0—8．0MPa，雾化温度为1100—1350℃，喷射角度为40°—55°，质流比为0．35—0．75。本发明在工业上更易于实现且性能优良。

一维/二维混合碳纳米相增强铝基复合材料的微观组织与力学性能

碳纳米管(CNT)和石墨烯(Graphene)拥有优秀的力学和物理性能,是金属基复合材料中理想的增强体。本文采用球磨工艺+氢热还原法将碳纳米管(CNT)和还原氧化石墨烯(RGO)引入到铝粉表面构建CNTRGO混合增强体,然后利用放电等离子烧结系统(SPS)和轧制工艺,制备CNT-RGO/Al复合材料。通过EBSD、SEM、TEM以及拉伸等方法分析研究了CNT-RGO/Al复合材料内CNT和RGO增强相分布、界面结构、晶粒形貌和力学性能,探索了复合材料内CNT和RGO的协同强化机制。结果表明:CNT-RGO/Al复合材料表现出优异的力学性能,屈服强度和抗拉强度分别为228 MPa和268 MPa,比纯铝的屈服强度和抗拉强度分别增大了153%和143%,伸长率仍保持在8.5%。复合材料内还原氧化石墨烯的添加不仅促使一维的CNT和二维的RGO形成桥连结构,有益于载荷的传递,而且能够调控C与Al基体间的界面反应,有利于复合材料的C-Al界面结合。CNT-RGO混合增强体协同强化效果优于单纯的一维CNT增强体。

碳/铝复合材料界面Al_(4)C_(3)相的形成与调控研究进展

石墨烯、碳纳米管和碳纤维等碳材料作为铝基复合材料的增强体时,其界面润湿性差、与Al基体结合弱等缺点限制了其增强效果。利用C与Al反应使界面黏接形式转变为部分反应结合的形式,可有效提升碳/铝(C/Al)界面强度及其载荷与功能传递的效率。然而,高温下C/Al界面反应易生成大量脆性Al_(4)C_(3),且会损伤增强体。针对C/Al界面Al_(4)C_(3)的调控,本文首先介绍了其形成机制、对C/Al复合材料界面结合和性能的作用,随后从碳增强体表面涂层、纳米颗粒修饰、Al基体合金化,以及复合制备、热加工与处理工艺优化等方面,综述了Al_(4)C_(3)生成量与形貌的控制研究及效果,最后展望了C/Al复合材料界面与性能的研究方向,以期通过碳增强体跨尺度设计与界面构型控制,挖掘石墨烯、碳纳米管和碳纤维增强Al基体的最大潜能。

Al基非晶/1060铝合金层状复合材料研究

通过累积叠轧(ARB)的方法制备Al基非晶/Al层状复合材料,不仅可以突破铝基非晶尺寸的局限性,而且利用了轧制过程中析出的部分纳米晶增强复合材料的力学性能。制备了Al_(86)Ni_(8)Y_(6)和Al_(85)Ni_(5)Y_(8)Co_(2)两种非晶薄带,采用差示扫描量热法(DSC)以及X射线衍射仪(XRD)确定了非晶薄带中初晶α-Al完全析出所需的温度及时间;通过累积叠轧(ARB)的方法制备了Al/Al,Al/非晶纳米晶/Al层状复合材料并测试了其力学性能。结果表明:退火温度分别取575,580 K,退火时间需要控制在45 min以内,叠轧4次后Al/Al_(85)Ni_(5)Y_(8)Co_(2)/Al的抗拉强度最高,为226 MPa,材料的伸长率高达17.4%。

碳纳米管增强铝基复合材料的研究现状

描述了碳纳米管和碳纳米管增强铝基复合材料的基本特征,讲述了碳纳米管铝基复合材料的制备方法和制备过程中存在的问题及解决方法。最后对碳纳米管增强铝基复合材料今后的研究动向进行了分析。

原位碳纳米管/铝基复合材料的制备与力学性能

采用片状粉末冶金技术制备碳纳米管/铝(CNT/Al)复合材料,并研究其力学性能。首先,通过聚合物热解化学气相沉积法(PP-CVD)在微纳铝片表面原位生长碳纳米管制备CNT/Al片状复合粉末,随后对该片状复合粉末进行冷压成形、烧结致密化和挤压变形加工等,制备致密的CNT/Al复合材料块体。实验结果表明,相比铝基体,所制备的1.5%CNT/Al复合材料抗拉强度和模量分别提高了18.5%和23.7%,3.0%CNT/Al复合材料抗拉强度和模量分别提高了31.4%和74.1%,但由于铝基体的细晶强化和位错强化作用,使其塑性分别下降至4.96%和1.5%。

碳纳米管增强铝基复合材料分散方法研究进展

碳纳米管与铝基体的结合,可以获得导电和导热性良好及综合力学性能优异的复合材料,有望成为新一代轻质高强、结构功能一体化的复合材料。在制备碳纳米管增强铝基复合材料过程中,碳纳米管的团聚将降低界面结合,诱发缺陷产生,导致性能大幅下降,因此,调控优化碳纳米管的分散状态、含量成为获取良好界面结合,获得高性能碳纳米管增强铝基复合材料的关键。基于此,综述了国内外均匀分散碳纳米管的方法,通过物理作用、化学作用和物理化学共同作用的方式进行分类,并详细介绍了高能球磨、摩擦搅拌、化学气相沉积、湿法球磨等主要的碳纳米管在铝基体中的分散方法。分析了不同分散方法的特点及其分散效果,最后总结了分散过程中存在的分散效果、缺陷的平衡、大长径比、高含量碳纳米管分散及分散评价方法等关键问题,并展望了未来在铝及其合金基体中碳纳米管分散方法的发展方向。

TiO_2－Al－B系反应烧结制备的复相陶瓷和原位Al基复合材料

采用反应烧结方法，利用ＴｉＯ２，Ａｌ和Ｂ粉末间的放热反应在较低的温度下制备Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＢ２复相陶瓷和原位生长Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＢ２弥散粒子增强Ａｌ复合材料Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＢ２复相陶瓷是密度ρ～０．８的多孔体，由尺寸约１０μｍ的生长单元构成晶粒，在陶瓷中还含有少量的Ａｌ３Ｔｉ．Ａｌ基复合材料中原位形成的Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＢ２粒子尺寸小于２μｍ，在基体中呈现均匀分布，没有发现Ａｌ３Ｔｉ生成．这种原位Ａｌ基复合材料具有优于ＳｉＣｗ／Ａｌ复合材料的强度．

氮化铝基复相材料低温烧结

该发明专利是一种低温烧结AIN基复相材料及其制备方法，涉及电子封装材料及其制造领域。

纳米级SiC_p/6066Al复合材料的制备与力学性能的研究

采用粉末冶金方法制备了纳米SiCp增强铝基复合材料,研究了增强相尺寸对铝基复合材料性能的影响。结果表明:体积分数为1%的纳米级SiCp/6066Al复合材料的强度与体积分数为12%、尺寸为7μm的SiCp/6066Al复合材料的强度相当,并且前者的塑性高于后者。

添加YAG的气压烧结α/β-sialon复相材料

对比研究了YAG替代Y2 O3和Al2 O3作为添加剂的α/ β -sialon致密化行为 ,各组成相的发展过程和陶瓷力学性能 .在 170 0～ 190 0℃热处理过程中 ,由于YAG较高的化学稳定性 ,使添加YAG的α/ β -sialon系统中α -sialon的生成较缓慢 ,这使系统中形成较多过渡液相及氮化物原子在液相中的过饱和 .同时由于限制生长的α -sialon晶粒少及选择了含有适量大小及分布的 β -Si3N4 晶核的原料 ,使陶瓷中形成含量丰富的长柱状 β相Si3N4 晶粒 ,提高了陶瓷的断裂韧性及抗弯强度 .随着高温保温时间增加 ,添加YAG的α/ β -sialon系统趋于达到与添加等量Y2 O3,Al2 O3系统同样的相平衡 ,含有相同的α -sialon相 。

非晶态铝合金晶化过程的形核与长大行为研究

制备了一种具有较宽过冷液态温度范围(△Ｔ＝１７Ｋ)的非晶态Ａｌ８５Ｎｉ５Ｙ８Ｃｏ２(原子分数)合金．利用差热分析、电阻测量及高分辨电镜监测了合金晶化动力学过程．结果表明,在非晶态铝合金的退火过程中纳米Ａｌ粒子的形核与长大过程是可分离的,即首先发生淬态Ａｌ晶核的长大,之后在过冷液态温区发生高密度纳米Ａｌ粒子的形核,最终是Ａｌ晶核的长大过程．

Y_(2)O_(3)–MgO纳米复相中红外激光基质材料研究进展

采用激光二极管直接泵浦中红外激光材料的激光器具有系统简单、转换效率高及激光光束质量好等优势,受到越来越广泛的关注。目前,常用的激光材料如玻璃、晶体、单相多晶透明陶瓷均存在不足。具有优异的光学、热学及力学性能的纳米复相陶瓷成为了中红外激光器的理想激光材料。本文介绍了Y_(2)O_(3)–MgO纳米复相陶瓷的性能,同时概述了其新型的制备方法、性能优化思路以及稀土离子掺杂中红外激光基质材料的研究现状,并对Y_(2)O_(3)–MgO纳米复相陶瓷作为中红外激光基质材料的发展前景做了展望与分析。

超高比强度铝基块体金属玻璃面世

近日，科学家通过熔体直接浇铸制备出单一非晶相的铝基块体材料。通过压缩实验获得了块体材料的断裂强度数据（比强度可达3．3×10^5Nmkg-1），并观察到了单一剪切带控制的形变与断裂机制。相关工作发表在《材料快报》上。据悉，相关工作在国际上属首次报道。

Cu-Zr-Al-Y块体非晶合金复相材料的力学性能

利用铜模喷铸法和等温退火热处理,制备具有不同晶化程度的(Cu47Zr45Al)8)98.5Y1.5块体非晶基复相材料(BMGCs),研究了其显微组织与力学性能的关系。结果表明,随着退火温度增加,(Cu47Zr45Al)8)98.5Y1.5非晶基复相材料的晶化分数(Vf)上升,相转变进程为:非晶→非晶+Cu10Zr7→非晶+Cu10Zr7+AlCu2Zr+Al2Zr。晶化过程中结晶相的析出强化作用能明显提高合金的显微硬度,760K退火20min后合金最大硬度(HV)可达691。合金断裂强度随退火温度升高先增加后减小。680K等温退火后合金断裂强度达到最高,为1 950MPa。断口SEM显示随着热处理温度提高,非晶基复相材料断裂模式由韧-脆混合断裂模式向解理脆性断裂模式转变。试验结果表明,可以通过控制退火温度、退火时间等参数对Cu基块体非晶基复相材料的力学性能进行调控。

Co含量对熔体快淬Fe_(55-x)Co_xPt_(15)B_(30)合金的组织结构与磁性能的影响

研究了Co含量对熔体快淬Fe_(55-x)Co_xPt_(15)B_(30)(x=0~45,原子分数,%)合金热处理前后的组织结构和磁性能的影响。结果表明,添加Co可提高Fe_(55-x)Co_xPt_(15)B_(30)合金的非晶形成能力,使x=15~45的快淬合金形成非晶态。经适当热处理后,合金中形成了由有序面心四方结构的永磁(Fe,Co)-Pt(L1_0)相和软磁(Fe,Co)2B相及(Fe,Co)B相组成的纳米复相组织,显示出永磁性;添加Co的合金组织得到明显细化,x=15~45合金平均晶粒尺寸均约为18 nm;其中x=15合金具有最佳的永磁性能,磁能积达到94.4 k J/m3。合金的矫顽力随Co含量的增加而增大,在x=30时达到最大值413.7 k A/m后,随Co含量的进一步增加而减小;这是由于不同Co含量使L1_0相的c/a值发生变化而导致其磁晶各向异性变化的结果。