1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料热变形模型对比分析

采用Gleeble-3500热模拟试验机在变形温度为25~400℃、应变速率为0.01~10s^(-1)和真应变为0.85的条件下,对1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料进行了热压缩试验,研究其热变形行为,建立了应变补偿的Arrhenius (SCA)、修正的Johnson-Cook (MJC)和修正的Zerilli-Armstrong (MZA) 3种本构模型,并对流变应力的预测值与实验值进行对比。结果表明,层状复合材料流变应力呈加工硬化型,并随温度升高或应变速率降低而降低;在100℃/0.5s^(-1)、200℃/0.1s^(-1)和300℃/0.1s^(-1)条件下,层状复合材料组元层间变形较为协调;3种本构模型中,MZA模型的相关系数最高,R为0.99085、平均绝对相对误差最低,e_(AARE)为0.046966,更适合描述1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料的热变形行为。

W增强Al/Gd_(2)O_(3)双屏蔽复合材料的制备与性能研究

为了屏蔽中子与γ射线的危害,在Al/Gd_(2)O_(3)材料中加入W并采用放电等离子体烧结(SPS)制成Al/W/Gd_(2)O_(3)复合材料。利用扫描电镜和XRD分析了复合材料的形貌和物相结构;利用蒙特卡罗统计试验方法和粒子传输软件MCNP5对Al/W/Gd_(2)O_(3)复合材料屏蔽中子和γ射线的性能进行模拟计算。结果表明,与原铝基复合材料相比,Al/W/Gd_(2)O_(3)复合材料的力学性能优异、抗拉强度提高;拉伸断口形貌表明,复合材料断裂模式为穿晶断裂。

Al_2O_3/W层状复合材料性能及微观结构研究

本文利用离心注浆成型法成膜，热压烧结制备了Ａｌ２Ｏ３／Ｗ层状复合材料，研究了Ａｌ２Ｏ３层、金属Ｗ层厚度对材料性能的影响，利用ＸＲＤ、ＳＥＭ对金属Ｗ层的组成及材料微观结构进行了分析和观察，探讨了层状复合材料的微观结构和金属层的组成变化对材料性能的影响．

Al_2O_3/Ti_3SiC_2层状复合材料的制备与性能

采用两种方法制备Al2O3/Ti3SiC2层状复合材料,一是原位-热压法,即Ti3SiC2是在层状材料的制备过程中同时被合成的;一是分步法,即制备过程分两步进行,首先制备出Ti3SiC2高纯粉,再采用热压法进行烧结制备层状材料。两种方法制备的Al2O3/Ti3SiC2层状复合材料强度保持在450MPa以上,断裂功达到1200～1560J/m2,相对Al2O3块体材料提高十余倍。另外,不同的制备方法得到不同的组成和显微结构,决定了这两种Al2O3/Ti3SiC2层状复合材料性能的差异:前者强度较高韧性较低,后者强度较低而韧性较高。

Al_2O_3/Cu-WC复合材料热变形行为及热加工图

在Gleeble 1500D热模拟机上对Al2O3/Cu-WC复合材料进行热压缩实验,研究变形温度为350-750℃、应变速率为0.01-5 s 1条件下的热变形行为。结果表明:Al2O3/Cu-WC复合材料高温流变应力—应变曲线主要以动态再结晶软化机制为特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;热变形过程中的稳态流变应力可用双曲正弦本构关系式来描述,其激活能为229.17 kJ/mol。根据材料动态模型,计算并建立Al2O3/Cu-WC复合材料的热加工图,据此确定热变形流变失稳区及热变形过程的最佳工艺参数,其热加工温度为650-750℃,应变速率为0.1-1 s 1。

UHMWPE/纳米Al_2O_3复合材料在不同温度下的摩擦磨损性能研究

利用QG-700高温气氛摩擦磨损实验机研究了纯超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)和质量分数为5%的纳米Al2O3/UHMWPE复合材料在不同温度下的摩擦磨损性能;并利用扫描电子显微镜观察了磨损表面形貌。结果表明:在实验温度条件下,5%纳米Al2O3/UHMWPE复合材料的耐磨性好于纯UHMWPE。纯UHMWPE的磨损机制主要是黏着磨损和疲劳磨损,而5%纳米Al2O3/UHMWPE复合材料的磨损机制转变为黏着磨损和磨粒磨损。

WC/Al_2O_3颗粒增强Cu基复合材料爆炸粉末烧结实验研究

利用爆炸粉末烧结工艺,探索WC/Al2O3同时作为增强基颗粒制取多种颗粒增强Cu基复合材料的可行性,同时分析了工艺参数对压实坯致密度的影响。研究了复合材料的微观组织和致密度、韧性和硬度等性能,爆炸粉末烧结法可以成功制出WC/Al2O3/Cu多种颗粒增强金属基复合材料。

Al_2O_3/Cr_3C_2/(W,Ti)C复合材料化学相容性分析

应用热力学原理计算分析了Al2O3/Cr3C2/(W,Ti)C复合陶瓷材料体系中各组分间化学反应的可能性。结果表明,在1800℃范围内各组分间不会发生化学反应。并通过Al2O3/Cr3C2/(W,Ti)C复合陶瓷材料的热压烧结制备进行了实验验证。

TiC与TiC-WC的添加对FeAl/Al_2O_3复合材料力学性能的影响

在FeAl/Al2 O3复合材料基体中分别加入TiC或TiC WC固溶体可显著提高其抗弯强度。当添加 2 0 %TiC和 2 0 %TiC WC固溶体时 ,复合材料的抗弯强度分别达到 10 2 8.4 6MPa和 132 8.72MPa ,但其断裂韧性分别降低约 4 0 %和 30 %。当TiC WC固溶体加入量为 5 %时 ,可同时提高复合材料的抗弯强度和断裂韧性。

原位生成(Al_2O_3)p/(Al-4wt.%Mg)复合材料的TEM观察

本文用TEM研究了原位反应合成方法制备的Al2 O3增强铝基复合材料 ,发现在Al 4wt.%Mg基复合材料中的尖晶石型反应产物MgAl2 O4以“界面MgAl2 O4”、“弥散MgAl2 O4”和“晶内MgAl2 O4”三种形态存在。原位生成的Al2 O3以“晶内MgAl2 O4”为衬底形核长大 ,并在界面富集形成“界面MgAl2 O4”。

凝胶注模成型工艺制备SiC_w/Al_2O_3陶瓷复合材料的性能研究(英文)

对SiCw/Al2O3陶瓷的低粘度、高固相体积分数浓悬浮体的制备以及凝胶注模成型后坯体的性能和显微结构进行了研究,着重分析了长径比不同的2种SiC晶须及其添加量对坯体性能的影响。结果表明,坯体的相对密度、抗弯强度与SiC晶须的长径比和添加量有关,浆料的粘度随着晶须长径比和添加量的增大而增加。坯体的抗弯强度随着晶须添加量的增加呈现一种先上升后下降的趋势。凝胶注模成型后坯体结构均匀、致密,相对密度为60%,抗弯曲强度达38.5 MPa。通过显微结构观察,裂纹偏转、晶须拔出和晶须桥连是晶须增强的主要机制。

Al_2O_3含量对Al_2O_3/W复合材料合成的影响

以铝热法为基础制备了Al2 O3 W复合材料 ,探讨了Al2 O3含量对复合材料合成的影响。研究表明 :主要物相为α Al2 O3、金属W。刚玉含量小于 0 3时 ,温度影响不显著 ,大于 0 3时 ,温度影响显著 ,有大量碳化物生成 ,且WC W2 C相对含量随Al2 O3含量增加及煅烧温度的提高而增加。当刚玉含量为 0 5mol时 ,有正交晶钨酸铝生成。随刚玉含量变化 ,金属钨分布从连续分布向弥散分布变化。连续分布的金属钨因被氧化铝包裹因此难以碳化 。

Al_2O_(3w)/TiAl复合材料的制备与力学性能

以钛粉、铝粉及Al2O3晶须为原料,采用粉末冶金法制备了Al2O3w/TiAl复合材料。借助于XRD、SEM分析方法及力学性能测试,分析了显微结构,讨论了工艺条件与性能的关系。结果表明,各工艺参数对复合材料的力学性能有较大影响,对粉料高能球磨以细化颗粒,通过先湿混后干混,以均匀晶须在基体中的分布,可有效改善复合材料的力学性能。

Al2O3/hBN层状自润滑复合材料的组成与显微结构分析

在Al2O3陶瓷中掺杂六方氮化硼(hBN)达到了系统自润滑的效果,同时以hBN作为 弱界面层引入自润滑复合陶瓷基体,设计了Al2O3 hBN层状结构,对该层状复合材料的显微 结构及相组成进行研究表明,当基体中hBN含量为10%,烧成温度为1650℃时,BN不会熔融 而且可以均匀弥散在基体中。

粉末冶金法制备SiC_p/Al_2W_3O_(12)/Al复合材料及其热膨胀性能

通过添加适量的Al_2W_3O_(12)负热膨胀粉体来优化碳化硅颗粒增强铝基(SiC_p/Al)复合材料的热膨胀系数。实验采用固相法制备负热膨胀性能的Al_2W_3O_(12)粉体,并按10%,20%,30%的体积比添加至SiC_p/Al复合粉体中,利用粉末冶金工艺制备SiC_p/Al_2W_3O_(12)/Al复合材料。实验结果表明:制备的复合材料组织分布均匀,致密度良好。室温到200℃内,在Al基体质量分数不变的前提下,Al_2W_3O_(12)的加入有效降低了复合材料的热膨胀系数。

Al2O3-Cu/25W10Mo4Cr复合材料的电接触行为

采用真空烧结和内氧化法制备了Al2O3-Cu/25W10Mo4Cr复合材料,研究了其硬度、导电率、密度等综合性能和电接触性能。利用JF04C电接触触点测试系统测试了复合材料的熔焊力、燃弧时间、质量转移等电接触性能参数;利用JMS-5610LV扫描电镜对电接触试验后复合材料的表面进行微观形貌分析。结果表明:电压为DC 25 V时,Al2O3-Cu/25W10Mo4Cr复合材料的燃弧时间、燃弧能量随负载电流的增大而增大;接触电阻随负载电流的增大而减小;电接触后触点材料表面有气孔、裂纹、凹坑等典型电弧侵蚀特征。

仿贝壳正六边形Al_2O_3/环氧树脂层状复合材料的制备与表征

采用正六边形Al_2O_3与环氧树脂,模仿自然界贝壳结构,制备出正六边形Al_2O_3/epoxy层状材料,研究该复合材料的力学性能。该层状材料的横截面具有与贝壳相同的"brick-mortar"结构,结果显示,在受到外力作用时,该复合材料不会发生灾难性的突然断裂,而是通过能量耗散机制提高复合材料的断裂韧性,包括裂纹偏转,分层,正六边形Al_2O_3片的互锁以及正六边形Al_2O_3片的拔出。低速冲击实验显示该层状复合材料能够抵抗6 J的冲量。

PPS／Al2O3导热复合材料的性能及其应用

以微米级三氧化二铝(Al2O3)为导热填料,制备了聚苯硫醚(PPS)/Al2O3导热复合材料,研究了硅烷偶联剂表面改性对PPS/Al2O3复合材料力学性能和导热性能的影响。研究表明,硅烷偶联剂对Al2O3的表面改性提高了PPS/Al2O3导热复合材料的力学性能,且材料的热导率随着Al2O3含量的增加而增大,当Al2O3的质量分数为70%时,未改性和改性Al2O3填充PPS导热复合材料的热导率分别达到2.279 W/(m.K)和2.392 W/(m.K),后者的热导率在Al2O3含量较高时偏离Agari理论曲线。SEM分析表明,改性Al2O3在PPS中分散均匀,两者结合紧密。经应用研究表明,PPS/改性Al2O3质量比为40/60的导热复合材料完全可满足发动机零部件、高耐热电子元器件对材料导热与力学性能的要求。

内氧化法制备Al_2O_3/Cu复合材料

Al2O3/Cu复合材料不仅具有和纯铜一样优良的导电、导热性能,而且由于弥散强化的作用使其拥有高的硬度和强度,特别是优越的高温强度,从而使其成为越来越重要的工程材料之一。论述了Al2O3/Cu复合材料的强化机理及Cu-Al合金的内氧化机理,重点阐述丁内氧化过程中Al2O3颗粒的形核、长大和粗化,并采用内氧化法制备了性能优越的Al2O3/Cu复合材料。