Al/AlN复相陶瓷的高压烧结研究

利用六面顶高压烧结(压力为5.0 GPa)手段实现了Al/AlN复相陶瓷的高压烧结,得到了高致密的Al/AlN复相陶瓷。结果显示,在压力为5.0GPa、温度为1600℃,烧结时间仅为20min就可以使烧结体的相对密度达到99.3%,热导率达到70W/mK,随着烧结时间的延长,相对密度和热导率都有所增加;并且经50min烧结的烧结体相分布均匀,晶界清晰,晶粒多为六角晶型,断裂多为穿晶断裂。

原位自生Al-Cr/Al复合材料制备及性能的研究

利用正交实验对Al和Cr生成的金属间化合物增强铝基复合材料进行硬度测试,探究各因素、水平对铝的增强效果,并找出最优方案。结果表明,Al-Cr/Al复合材料通过机械搅拌铸造法能成功制备;复合材料的硬度得到显著提高,最高可增强241%;其影响因素的大小依次是铬含量、铬粉粒径、搅拌温度、搅拌时间;实验的最优方案:铬含量12%,搅拌温度915℃,搅拌时间4 min,铬粉粒径48μm。

金属/陶瓷复合材料的原位合成及其结构研究

以铝镁合金、高纯石英棒为原料,采用原位合成法在1 473 K氮气氛下保温2 h制备了Al(Si)/AlN/MgAl2O4复合材料。采用XRD、SEM和EDX等方法分析了所得材料的相组成与显微结构。结果表明:复合材料的物相为MgAl2O4、Al-Si、AlN、Mg2Si和Si;在铝与SiO2界面上形成的Al2O3与基体合金中的镁反应生成块状的MgAl2O4尖晶石晶体,在复合材料内部发现均匀分布的AlN晶须,部分氧、铝、镁、铁形成化合物与硅一起均匀弥散分布于复合材料中。