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。

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。

Al_2O_3基金属陶瓷的研究现状

简要总结了Al_2O_3基金属陶瓷研究状况,包括制备工艺,结构与性能,增韧机制等,并对其发展趋势提出了一些自己的看法。

La_2O_3对激光熔覆镍基金属陶瓷复合层组织及耐磨性的影响

利用 5kW的CO2 激光器在低碳钢基体表面熔覆含La2 O3 的镍基TiC金属陶瓷复合层 ,研究了不同含量的La2 O3 对激光熔覆镍基金属陶瓷复合层组织及性能的影响。研究结果表明 ,在镍基金属陶瓷复合层中加入一定量的稀土氧化物La2 O3 可有效改善熔覆复合层的组织及性能 ,减少复合层中的裂纹、孔洞、夹杂 ,加速复合层中TiC颗粒的溶解和改善TiC颗粒的表面形状 。

纳米Al2O3对Ti(C，N)基金属陶瓷性能的影响

研究了纳米Al2O3对Ti(C,N)基金属陶瓷力学性能的影响,探讨了微米/纳米金属陶瓷的增韧机制。对断裂模式的改变、显微结构的变化、多条裂纹的产生等进行了分析。

晶内/晶间复合型Al_2O_3/Ni纳米金属陶瓷显微结构和力学性能的研究

采用非均相沉淀法和热压工艺制备了Al2O3/Ni纳米金属陶瓷.在1450℃热压γ-Al2O3/Ni复合粉体得到相对密度>98％的金属陶瓷.结果表明,Ni颗粒均匀分布在基体中,其中<100nm的Ni颗粒位于Al2O3晶内,100-300nm的分布在晶界,形成了晶内/晶界复合型纳米金属陶瓷.同单相Al2O3相比,Al2O3/Ni金属陶瓷的三点抗弯强度和断裂韧性分别增加了26％和79％.分析了纳米金属陶瓷的增强增韧机制.

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 。

金属-Al_2O_3陶瓷基复合材料的研究现状及应用前景

Al_2O_3陶瓷是一种重要的抗氧化、抗腐蚀的高温结构陶瓷材料。但由于其烧结活性低,难以烧结致密,脆性大,在应用上受到限制。在Al_2O_3陶瓷中引入延性金属第二相和采用纳米材料可大大提高其烧结活性,不仅能使金属增韧,而且也能使陶瓷具有一定的导电、导热性,从而扩大了它在微电子行业中的应用。在此,作者综述了国内外近几年来对纳米金属-Al_2O_3陶瓷的研究现状,指出了其应用前景。

金属间化合物/Al_2O_3陶瓷基复合材料的研究进展

Al2O3陶瓷的脆性本质极大的限制了其使用范围。在提高氧化铝陶瓷韧性的研究中,利用金属间化合物作为第二相来增韧氧化铝陶瓷已成为研究热点之一。本文从金属间化合物的基本性质出发,综述了金属间化合物/Al2O3陶瓷基复合材料的最新进展,在此基础上总结了增韧机理,并提出了今后的发展方向。

定向金属氧化法制备Al/Al_2O_3陶瓷基复合材料研究现状

回顾了国内外在定向金属氧化法制备Al/Al2O3陶瓷基复合材料方面的研究成果,详细讨论了合金成分、外敷剂、温度和气氛以及预形体对其反应机理和显微结构的影响,指出了今后定向金属氧化法制备Al/Al2O3陶瓷材料的研究重点和发展方向。

镍基Al_2O_3-TiB_2金属陶瓷粉末机械合金化机制研究

本文研究了添加不同质量分数的Ni对机械合金化合成Al_2O_3-TiB_2金属陶瓷粉末的影响。应用X射线衍射仪、扫描电镜对球磨不同时间后的产物进行了物相和颗粒形貌的分析。结果表明:不含Ni粉的Al、TiO_2和B_2O_3的混合粉末,在机械合金化12 h后,按照化学方程式10Al+3TiO_2+3B_2O_3=5Al_2O_3+3TiB_2发生固相反应,获得Al_2O_3、TiB_2复相组织;当加入Ni粉后Al、TiO_2和B_2O_3的混合粉末,由于在机械球磨过程中,Ni优先与Al形成中间相NiAl,NiAl比Al更容易与TiO_2及B_2O_3发生反应,按照化学方程式10NiAl+3TiO_2+3B_2O_3=5Al_2O_3+3TiB_2+10Ni发生固相反应,获得Al_2O_3、TiB_2复相组织;使得机械合金化时间随着Ni粉加入量的增大而减小,当添加质量分数为5%、10%、15%、20%、25%和30%的Ni粉后,分别在机械合金化12 h、10 h、8 h、8 h、6 h和4 h后,得到Al_2O_3、TiB_2复相组织。

基于微波烧结的Ti(C,N)/Al_2O_3金属陶瓷刀具切削淬硬钢的试验研究

利用微波烧结技术制备了Ti(C,N)/Al_2O_3金属陶瓷刀具(TA),并通过高速干式切削淬硬钢40Cr(50±2HRC)研究刀具的切削性能,同时与硬质合金刀具YT15进行对比。采用正交试验和极差分析法,以切削参数为优化对象,以工件金属去除率、表面粗糙度和刀具寿命为优化目标,确定了刀具的最佳切削用量。试验结果表明,切削淬硬钢40Cr时,刀具TA的最优切削参数为v=120m/min、a_p=0.3mm、f=0.1mm/r。TA刀具的切削时间为66min,比YT15提高了175%。工件平均表面粗糙度为1.27μm,比硬质合金刀具降低了15.9%。刀具的切削性能优于硬质合金刀具,并且可以实现以车代磨。

纯铜表面反应热喷涂法制备Al2O3基复合陶瓷涂层

采用热喷涂技术,以Al-CuO为主反应体系,在纯铜表面制备Al2O3基复合陶瓷涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析了复合陶瓷涂层的组成及组织形貌。结果表明,在涂层间及涂层内部有NiCu及AlxCuy化合物生成,其有助于增强涂层的结合性能,实现了复合陶瓷涂层与过渡层为机械、微区冶金和化学结合并存的结合方式。当喷距为150mm时,陶瓷涂层表面粒子融化率较高,粒子成扁平片状,同时Al的适当过量可以起到弥补喷涂过程中Al的损失并为体系提供良好液相环境的作用。

烧结工艺和Y_2O_3添加量对Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响

以TiC、TiN、Ni、Co等粉末为主要原料,以稀土Y2O3为添加剂,采用无压烧结技术制备Ti(C,N)基金属陶瓷,研究烧结工艺和稀土Y2O3添加量对Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着温度的升高,TiC、TiN、WC、Cr3C2、Mo等相逐渐消失,向硬质芯相扩散发生固溶,经溶解-析出过程,最终形成新的Ti(C,N)硬质相和(Cr,W,Mo,Ti)(C,N)固溶体环形相,黏结金属Ni和Co主要以Ni相、TiCo和Co3W3C中间相的形式存在;稀土Y2O3的添加未改变Ti(C,N)基金属陶瓷烧结过程中的相结构演变过程,材料的显微硬度、抗弯强度和断裂韧性均随Y2O3添加量的增加呈先增加后降低的趋势,当Y2O3的加入量为0.8%(质量分数)时,Ti(C,N)基金属陶瓷的力学性能最佳,样品的显微硬度、抗弯强度和断裂韧性相比1450℃烧结50 min样品的分别提高了7.9%、45.8%和6.1%。

Al_2O_3/WC-10Co/ZrO_2/Ni金属陶瓷的微波烧结

以纳米WC-10Co复合粉末、YSZ纳米粉末、Al2O3亚微粉末与工业Ni粉为原料,采用微波烧结+热等静压处理制备性能优良的Al2O3/WC-10Co/ZrO2/Ni金属陶瓷,研究微波烧结、微波烧结+热等静压处理对Al2O3/WC-10Co/ZrO2/Ni金属陶瓷的组织结构和力学性能的影响。研究结果表明:WC-10Co(10%,质量分数),YSZ(30%),Al2O3(55%)与Ni(5%)复合粉末高能球磨后,经过微波烧结+热等静压处理,可以得到平均晶粒度小于1.5μm的整体性能较好的亚微Al2O3/WC-10Co/ZrO2/Ni金属陶瓷,其相对密度为98.4%,洛氏硬度为HRA 94.0;微波烧结+热等静压可以有效地消除微波烧结造成Al2O3/WC-10Co/ZrO2/Ni金属陶瓷中的孔隙,提高复合材料的密实度和力学性能,而且金属陶瓷的晶粒基本没有异常长大。

Al_2O_3/Ni金属陶瓷显微结构和力学性能的研究

采用包裹工艺和热压工艺制备了Al_2O_3/Ni金属陶瓷。在1450℃热压Ni包裹Al_2O_3复合粉体得到相对密度>98％的金属陶瓷,当温度>1400℃时,随着Ni含量的增加致密度下降.Ni颗粒位于三角晶界,随着含量的增加,断裂方式由沿品转为穿晶断裂;在Al_2O_3基体中引入Ni颗粒能够降低晶粒尺寸,提高强度和韧性.与单相Al_2O_3的力学性能相比,综合力学性能较好的NA4金属陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别提高了19％和35％,分析了金属陶瓷的增强增韧机制.

Al_2O_3／WC-Co金属陶瓷的制备与性能研究

以亚微米Al2O3粉末和WC-Co粉末为原料,经热压烧结制备了Al2O3/WC-Co金属陶瓷。用XRD、SEM测试了物相组成和显微结构,用VSM测试了磁滞回线。获得了断裂韧性为6．042 MPa·m1/2、洛氏硬度为92．0 HRA的金属陶瓷。

Al/Al_2O_3陶瓷基复合材料的研究进展

在综述Al/Al_2O_3复合材料制备工艺的基础上,提出了将石英玻璃浸入铝熔体中,通过Al向SiO_2玻璃中的反应浸渗,制备Al/Al_2O_3复合材料的新方法。获得了Al与Al_2O_3相互连通的Al/Al_2O_3复合材料。由于玻璃具有容易被加工成各种形状零件的特点,通过Al液向致密玻璃坯体的反应浸渗,可以获得近成形的Al/Al_2O_3复合材料。实验结果发现,由于Al/AlO_3中不存在孔隙,Al/AlO_3的弯曲强度和断裂韧性分别可达430MPa和13MPa·m^(1/2),其性能优于用Lanxide工艺制备的Al/Al_2O_3。

Ni、Cu-Al_2O_3纳米金属陶瓷粉末的热压

将化学电镀法制备的纳米Ni、Cu包覆Al2O3粉末进行热压。研究了金属Ni、Cu及其含量对Al2O3粉末的烧结致密化、显微组织和性能的影响。在纳米Al2O3粉末表面镀覆适当的金属Ni、Cu可以较有效地提高致密化,降低烧结温度。金属相作为第二相可以大大细化Al2O3晶粒组织。但Ni、Cu的加入伴随着Al2O3硬度和强度下降。硬度变化可以由金属Ni、Cu是软相较好地解释。强度下降则主要归因于包覆粉末中Ni、Cu对Al2O3粉末的润湿性不好所致。

Al_2O_3/Ni金属陶瓷力学性能和介电性能的研究

以热压烧结的方法制备了Al2O3/Ni金属陶瓷,探讨了Al2O3/Ni金属陶瓷显微结构、力学性能及微波介电性能随Ni粒子含量变化的规律。结果表明,在垂直于压力方向上,Ni粒子有明显的受压拉伸现象;当Ni粒子含量从5%（体积分数）增加至20%（体积分数）时,金属陶瓷中Ni粒子的分布由孤立向部分桥连方式转变。随Ni粒子含量的增加,金属陶瓷致密度略有下降,抗弯强度明显降低。与纯氧化铝陶瓷相比,含20%（体积分数）Ni粒子Al2O3/Ni金属陶瓷的断裂韧性提高了50%左右,达到6.4MPa.m1/2。复介电常数测试结果表明,在8.2-12.4GHz频率范围内,金属陶瓷复介电常数的实部和损耗随Ni粒子含量的增加逐渐上升。当Ni粒子含量达到20%（体积分数）时,由于Ni粒子之间的部分桥连现象而使介电常数虚部在一定频段出现负值。