Al2O3/Fe金属基复合材料的制备工艺及性能研究

为提高铁基复合材料的耐磨性能和降低生产成本,采用粉末冶金法制备Al2O3/Fe基复合材料,研究Al2O3/Fe金属基复合材料制备工艺及性能。结果表明:Al2O3/Fe基复合材料的硬度随着成型压力的增加先升高后降低,80 MPa时达到最大;随着保压时间的延长而升高,在10 min后升高趋势较小;随着烧结温度的升高而升高,1 600℃后升高趋势较小。通过工艺参数优化,得到成型压力为80 MPa、保压为10 min和烧结温度为1 600℃较适宜,获得的Al2O3/Fe基复合材料的硬度为194HV。

直接金属氧化法制备Al_2O_3/Al陶瓷基复合材料的生长方式

运用 DIMOX工艺 ,利用 Al- 3 Mg- 1 0 Si合金在空气工况下直接氧化制备了 Al2 O3 /Al陶瓷基复合材料 ,并通过扫描电镜、光学显微镜等手段观测和研究了复合材料的生长方式 .结果发现 :直接氧化生长 Al2 O3 /Al的复合材料长大增厚是以胞状晶团的方式向前推进的 ,胞状晶团的形成源于合金熔体的微观传输通道 .胞状晶团的长大按照淹没和合并两种方式进行 。

烧结温度对Al_3Ni金属间化合物增强铝基复合材料力学性能的影响

通过粉末冶金原位合成法制备Al3Ni金属间化合物增强铝基复合材料。采用X射线衍射，扫描电镜，硬度测试和压缩强度测试，研究烧结温度对复合材料微观结构和力学性能的影响。结果表明：在铝基体中成功获得了均匀分布的金属间化合物Al3Ni增强相；随烧结温度从570℃上升到590℃，复合材料的密度从2.435 g/cm^-3上升到2.990 g/cm^-3，维氏硬度从~24升高到~37；经590℃烧结制备的复合材料表现出了高的压缩强度（255 MPa）和伸长率（~40%）。

Al基纳米复合含能材料的自组装

从Al基纳米复合含能材料的能量方面着手分析比较了各种制备方法的优劣,凸显出了自组装法制备Al基纳米复合含能材料的优势。自组装制备方法能够有效控制Al基纳米复合含能材料中粒子的排布,增加粒子各自的分散性和组分粒子之间的接触,缩短了粒子之间的传质和传热距离,提高了Al基纳米复合含能材料的燃烧速率、反应活性和能量利用率。将目前报道的Al基纳米复合含能材料的自组装制备方法分为两类(直接组装法和间接组装法)进行论述总结,最后提出了自组装法在含能材料制备中的发展方向。附参考文献41篇。

快速凝固Al-Ni-Cu-Nd金属玻璃的晶化行为及Al基纳米晶/非晶复合材料的结构特征研究

采用熔体旋甩法制备了快速凝固Al87Ni7Cu3Nd3金属玻璃薄带,并以连续加热和等温加热两种模式对非晶态薄带进行退火处理。采用差示扫描量热分析、X 射线衍射分析和高分辨率电镜分析等手段研究了非晶态薄带的晶化过程,对非晶态和退火态薄带的微观结构进行了细致检测,研究重点放在形成α Al纳米晶体颗粒的初始晶化行为,以便了解Al基纳米晶/非晶复合材料的结构特征。结果表明,快速凝固Al87Ni7Cu3Nd3合金薄带为单一的非晶态结构。非晶态薄带的晶化过程包括两个主要转变:α Al晶体从非晶基体中析出的初始晶化以及有Al3Ni,Al11Nd3和Al8Cu3Nd形成的第二次晶化过程。初始晶化的速率控制过程可能是铝自扩散,而第二次晶化过程则受控于溶质原子Ni,Nd和Cu的扩散。90～160℃等温退火薄带由α Al晶体相加残余非晶相的两相组织构成,随着等温温度的提高,初始晶化过程速率增大,而随着退火时间的延长,α Al晶体相的相对含量增大。110℃等温热暴露130min退火薄带的显微组织可以描述为,在非晶基体上均匀弥散分布着体积分数约20%的α Al晶体纳米(10nm)颗粒。

金属/Al_2O_3基纳米复合材料研究最新进展

金属 /Al2 O3纳米复合材料在保持原有金属的功能特性时 ,还可以获得很好的力学性能 ,是有良好发展前景的一种纳米复合材料。本文回顾了近年来金属 /Al2 O3基纳米复合材料在制备工艺 ,微观结构和力学性能 ,增韧强化机理方面的最新进展 。

粉末冶金法制备TiB_(2)与Al基复合材料与性能研究

使用粉末冶金法制备了TiB_(2)/Al基复合材料,使用X射线衍射仪(XRD)对复合材料进行衍射图谱分析,确定复合材料的物相组织,复合材料晶界处为增强体TiB_(2)的主要分布位置,随着TiB_(2)质量分数的增加,团聚现象增多。探讨了TiB_(2)/Al基体的显微结构和机械性质的变化,并分析了TiB_(2)粒子的加入对TiB_(2)/Al基体的影响。实验发现,TiB_(2)/Al与TiB_(2)/Al的界面结合较好。在1 h的保温、610℃烧结、20%质量分数硼化钛的硬度最高,维氏硬度值为68.2 HV。此时的复合材料在TiB_(2)质量分数15%时的综合力学性能最好,抗拉强度为153.43 MPa,比纯铝提高了19.68%。

Al2O3基金属陶瓷材料在进气歧管注塑模具的应用研究

轻质材料制造汽车零部件是实现汽车轻量化的有效途径之一。尼龙6添加玻纤增强的工程塑料在制造成型发动机进气歧管有较大的优势,主要体现在可成型复杂的结构、质轻、节能环保和效益好等方面。利用分片注塑模具成型的进气歧管性能优良,且制造成本低,生产效率高。模具的材料性能是影响生产质量和模具寿命重要因素之一,模具的材料选用应充分考虑PA6/GF进气歧管注塑模具的各项影响因素,注重开发新型模具材料,做到合理选材,文章对Al2O3基金属陶瓷材料在进气歧管注塑模具的应用展开了研究。

球形含能结构材料弹体超高速撞击多层薄钢靶的毁伤特性

为研究含能结构材料对多层薄钢靶的超高速毁伤特性,利用二级轻气炮开展了PTFE/Al基和Al基全金属两种含能结构材料超高速撞击多层钢靶的典型毁伤模式研究,得到了材料类型和侵彻速度对毁伤效应的影响。研究结果表明,相比于惰性金属材料,两种含能结构材料对多层薄钢靶均具有明显的靶后横向毁伤增强效应,能够对第二层靶板产生大破孔的毁伤效果,破孔孔径可达弹径的4倍以上。基于AUTODYN数值仿真软件开展了含能结构材料参数有效性验证和含能弹体不同侵彻速度下毁伤效果的数值仿真,结果显示J-C强度模型联合Lee-Tarver三项式点火反应模型和J-C强度模型联合Shock状态方程分别能够较好地描述PTFE/Al基和Al基全金属含能结构材料对多层薄钢靶的破孔毁伤特性。此外,材料释能机制的差异使得提高侵彻速度对提升PTFE/Al基含能结构材料的毁伤效果的作用有限,但能够明显提升Al基全金属含能结构材料对多层钢靶板的毁伤效果。

PTFE基金属复合材料的摩擦磨耗性能研究

用热喷涂法在低碳钢基体上分别形成AlBronze和Mo薄膜,再通过热烧结的方法在薄膜表面沉积PTFE层,制备了一种PTFE基金属复合材料.通过Type32型摩擦磨损试验机考察了样品在干摩擦条件下的磨耗性能,用光学显微镜观察了实验过程中样品表面形貌变化.结果表明,由AlBronze喷涂形成的PTFE基金属复合材料的磨耗性能优于由Mo复合形成的复合材料,这可通过XRD分析其过程中发生的物理化学变化来解释.

Fe-Al/Al_2O_3陶瓷基复合材料

较系统地论述了Fe-Al/Al_2O_2陶瓷基复合材料的研究过程和应用开发前景,对所研材料的制备科学及材料强韧性机理等一并给予了阐述。

氟聚物基活性材料释能及毁伤特性研究进展

氟聚物基活性材料是一种具有冲击反应释能特性的新型材料,在军事领域具有广泛的应用前景。为掌握氟聚物基活性材料的释能与毁伤特性,推进其在高效毁伤战斗部中的应用,研究梳理了氟聚物基活性材料冲击释能反应行为以及引燃引爆、侵爆耦合毁伤效应的研究现状,着重介绍了分离式霍普金森压杆实验、准密闭弹道实验和爆炸加载实验等在释能特性方面的研究进展;毁伤特性方面整理了反应弹丸、破片及反应射流的相关研究进展,重点说明了氟聚物基活性材料在聚能装药中的应用设计和反应射流成型的研究成果,及相关的反应模型和数值仿真的研究。在此基础上,讨论了未来研究方向:建立系统性反应模型与仿真方法;通过配方、工艺等参数对其性能进行调控;释能反应观测表征技术的创新与探索以及工程应用设计等。

高强度耐磨损烧结Al基复合材料

美国专利US2006 13719中公布了一种高强度耐磨损烧结Al基复合材料的制造工艺。Al合金基体的主要成分（质量分数％）是：Zn3～10、Mg0．5～5和Cu0．5～5，硬质颗粒增强相含量为0．1-10，可选择的硬质颗粒增强相包括碳化硅、硼化铬和碳化硼粒子等。硬质颗粒增强相均匀分散在Al合金基体上，MgZn2、A12Mg3Zn3和CuAl2等金属间化合物相也弥散沉淀在Al合金基体上。

SiC颗粒增强Al基复合材料的研究及应用

现代工业的高速发展，以及材料轻量化的趋势，对材料提出了越来越高的要求。材料专家研究和发明了许多高性能的新材料，现代复合材料就是其中一个重要的方面。特别是金属基复合材料的出现，引起了世界各国专家学者的关注。在过去的几十年里，金属基复合材料由于其具有高比强度、高比刚度、高耐磨性等优良特性，其理论和实际应用价值都取得了突飞猛进的发展。

Al基合金体系非晶形成能力的相关理论进展

从Al基非晶态合金结构特性的视角,评述了目前与非晶合金形成能力相关的一些重要理论和判据,以期推动具有块体玻璃形成能力的Al基非晶态合金体系的设计与研制.

金属间化合物Fe_3Al的研究进展

对Fe3Al基合金及其相关领域的研究进展进行了综合评述,主要包括:Fe3Al基合金的制备方法和加工性能的改善、Fe3Al基合金的超塑性变形工艺、Fe3Al基复合材料性能的改善、热处理对Fe3Al基合金的强韧化作用。着重论述了Fe3Al基合金的制备方法、强韧化措施、热处理以及复合材料等研究现状,并介绍了近年来Fe3Al基合金及其复合材料在工程上的一些应用情况。

钛铝基金属间化合物熔焊工艺性的研究进展

综述了钛铝基金属间化合物 (主要是Ti3Al,TiAl)熔焊连接技术的研究现状 ,主要涉及电子束焊、激光焊和氩弧焊等方法 ,指出钛铝基金属间化合物的焊接性不存在本质上不可焊的问题。无论采用何种熔焊方法连接此类合金 ,焊态下焊接接头的组织和性能一般不理想 ,焊缝和热影响区很容易脆化。控制冷速是成功连接此类材料的关键 ,同时受该类材料的物理冶金学特点限制 ,其组织转变动力机制、氢脆、间隙元素的引入对其焊接性的影响尚未引起注意。

Al/CuO肖特基结换能元芯片的非线性电爆换能特性

依据肖特基势垒理论,设计并制备了Al/CuO肖特基结换能元芯片。用击穿电压仪研究了换能元芯片的电击穿性能,用电容放电的激发方式研究了芯片的电爆特性。结果表明,对前者,芯片存在发火阈值,具有整流特性,击穿电压与肖特基结的个数无关,击穿电压为8 V;对后者,芯片也存在发火阈值,发火阈值与肖特基结数呈正相关,芯片还具有发火延迟特性。延迟时间的长短与肖特基结数也呈正相关。同时芯片还具有多次激发而连续发火的特性。显示Al/CuO肖特基结换能元芯片是一种具有非线性电爆换能特性的新型电爆换能元。

热压烧结Al_2O_3/Fe-28Al-5Cr复合材料的组织和性能

在自制的Fe-28Al-5Cr合金粉中加入质量分数为10%和20%Al2O3陶瓷颗粒,采用热压烧结技术制备了Fe-28Al-5Cr基复合材料,研究了Al2O3加入量对复合材料组织、力学性能及高温耐磨性能的影响。结果表明:所制备复合材料的相对密度达到99%以上,复合材料由Fe3Al基体和Al2O3增强相组成;Al2O3在复合材料中主要分布在晶界处,当Al2O3的加入量为20%时,形成了连续的网状结构;复合材料的强度比基体合金的低,且其强度随Al2O3含量的增加而降低,但加入20%Al2O3的复合材料的高温耐磨性能比基体合金的有明显改善。