利用SHS-铸造法制备Al2O3-Fe表面复合材料的研究

利用自蔓延高温合成(SHS)技术与铸造工艺结合起来,制备了铸造钢基表面Al2O3-Fe表面复合材料,研究了其显微组织和显微硬度。

Al_2O_3颗粒增强不锈钢基表面复合材料腐蚀性能的研究

针对湿法磷酸工况 ,设计了不锈钢基体的化学成分 ;在Al2 O3颗粒表面 ,通过化学气相沉积Ni涂层 ,解决了颗粒与基体的润湿性问题 ;采用负压铸渗工艺制备了氧化铝 不锈钢基表面复合材料 ,并研究了该复合材料在此工况下的静态耐蚀性能 ,发现其耐蚀性能超过了高铬钢 .

亚微米Al_2O_3颗粒表面稀土改性对Al基复合材料界面润湿性的影响

采用液相包裹法对亚微米Al2O3颗粒表面进行稀土氧化物Y2O3改性。通过表面改性前后颗粒增强Al基复合材料制备过程中,Al熔体在颗粒间渗透压力的变化,研究了颗粒表面Y2O3改性前后与Al熔体间界面润湿性的变化;同时利用真空座滴法对界面润湿性的变化进行了评定。结果表明:Al熔体在表面经Y2O3改性的Al2O3颗粒中的渗透压较改性前显著降低;颗粒表面改性后与Al熔滴间的接触角明显减少且与颗粒表面Y2O3包裹程度有关;说明颗粒表面经Y2O3改性后与Al基体间的润湿性得到了明显的改善,且6061Al较2024Al对Al2O3颗粒具有更好的润湿效果;其改善的主要原因是Y2O3与基体Al发生了界面反应,体系产生了反应润湿的结果。

稀土表面改性Al_2O_3/6061Al复合材料组织与界面分析

采用液相包裹法对Al_2O_3微粉进行稀土Y_2O_3表面改性,用挤压铸造法制备表面经稀土Y_2O_3改性的Al_2O_3/Al复合材料,并对复合材料的显微组织及界面进行观察和分析。结果表明:表面经稀土Y_2O_3改性的Al_2O_3微粉能均匀的分布于基体中,界面润湿性得以改善,复合材料组织更加均匀。拉伸性能测试表明:改性粉体对Al合金拉伸性能增强效果明显。对复合材料界面进行TEM,HREM及电子衍射分析表明,界面结合良好,界面处有Y_2Al生成。EDAX分析表明界面相是钇、铝含量很高的物相;XRD图谱中也显示出Y_2Al的衍射峰。

表面处理Al_2O_3增强PTFE基复合材料的摩擦学性能

利用MM 2 0 0型摩擦磨损试验机考察了表面处理与未处理纳米Al2 O3 对填充聚四氟乙烯 (PTFE)复合材料摩擦学性能的影响 ,采用扫描电子显微镜观察试样混合效果和磨损表面形貌并分析其磨损机理。结果表明 :填充PTFE摩擦系数比PTFE略有增加。纳米Al2 O3 可以提高PTFE耐磨性 ,表面处理纳米Al2 O3 在PTFE中能较均匀分散 ,其耐磨性比相同含量但未经表面处理的纳米Al2 O3 填充PTFE高一倍。导致PTFE磨损的重要机理是切削和粘着磨损。

亚微米Al_2O_3颗粒表面稀土改性及其对6061Al复合材料时效行为的影响

采用液相包裹法对亚微米Al2O3颗粒进行稀土表面改性,用挤压铸造法制备表面经稀土改性的Al2O3p/6061Al复合材料.对颗粒表面经稀土改性前后增强6061Al复合材料在不同温度下的时效析出行为进行分析研究.结果表明:改性后的亚微米Al2O3粉体颗粒表面Y2O3包裹均匀,其增强的复合材料在不同时效阶段的硬度值均较改性前有明显提高.且随着时效温度的升高,Mg2Si析出过程加快,时效峰提前,呈现出硬度值变小的趋势.透射电镜观察表明,表面改性颗粒增强的复合材料基体中存在一定量的位错和析出相;而改性前复合材料却呈现出位错和析出相极其稀少的组织特征.分析了改性前后复合材料时效组织形成的原因.

Fe含量对钛铁矿原位反应合成Al_2O_3-Ti(C,N)-Fe复合材料的影响

利用钛铁矿通过碳热铝热原位还原反应、采用热压工艺制备了致密的Al2O3-Ti(C,N)-Fe复合材料,使钛铁矿两种主体成分Ti和Fe得到充分有效的利用。研究了Fe含量对制备过程、合成产物组织和性能的影响。结果表明,Fe含量的增加降低了碳热反应的温度;随Fe含量的增加,Fe相开始团聚,材料的组织都变得粗大;同时,随Fe含量的增加,Al2O3-Ti(C,N)-Fe复合材料的硬度稍有下降,抗弯强度明显降低。

表面处理Al_2O_3纤维对PTFE复合材料性能的影响

采用钛酸酯偶联剂对Al2O3纤维进行表面处理,介绍Al2O3纤维增强聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的力学和摩擦磨损性能,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了复合材料断面微观形貌的变化。结果表明:经偶联剂处理后的Al2O3纤维/PTFE复合材料的拉伸强度、冲击强度、减摩耐磨性能有所提高。拉伸断面的SEM分析表明:PTFE与偶联剂处理后的Al2O3纤维界面粘结性能较好。

Y_2O_3表面改性Al_2O_(3P)增强6061Al复合材料组织与性能

采用液相包裹法对Al2O3微粉进行稀土Y2O3表面改性,用挤压铸造法制备表面经稀土Y2O3改性的Al2O3P/6061Al复合材料,并对复合材料的显微组织及拉伸性能进行分析和研究。结果表明:表面经稀土Y2O3改性的Al2O3微粉能均匀的分布于基体中,界面润湿性得以改善,复合材料组织更加均匀。TEM观察表明:改性粉体在制备复合材料前后表面存在颗粒状包裹层。对其表面进行EDAX分析,结果显示含有Y,Al和O元素。粉体XRD图谱中有Y2O3衍射峰的存在。拉伸性能测试表明:改性粉体对Al合金增强效果明显增加,抗拉强度提高29.8%,屈服强度提高38.4%,延伸率提高10.3%。对拉伸断口进行SEM分析,改性后复合材料断口韧窝更加均匀、丰满,材料表现出良好的塑性。

TiC-Al_2O_3-Fe复合材料的微观组织研究

对ＳＨＳ／ＰＨＩＰ技术制备出的ＴＩＣ－Ａ１２Ｏ３－Ｆｅ复合材料的微观组织结构进行了分析和研究．结果表明，随着Ｆｅ含量的增加，ＴＩＣ颗粒尺寸减小，Ａｌ２Ｏ３的分布趋于均匀．在ＴｉＣ晶粒中发现少量颗粒相；在Ｆｅ粘结相中发现具有ε－ＡｌＦｅ３Ｃ０．６９型结构的胞状相；ＴｉＣ晶粒中存在大量位错．

ZA22-Al_2O_3 复合材料干摩擦磨损表面的微观分析

用扫描电子显微镜和Ｘ射线光电子能谱仪分析了ＺＡ２２合金和ＺＡ２２－Ａｌ２Ｏ３复合材料在干摩擦条件下的磨损表面．结果表明：在ＺＡ２２合金磨损表面形成了一层厚约１００μｍ的塑性变形层，而添加Ａｌ２Ｏ３短纤维能够有效地使这种变形层减薄；在垂直于磨损表面的纤维周围的基体明显比其它部位的高；磨损后复合材料表面的元素Ｚｎ被氧化，并有偶件材料的转移物存在．

氧化反应对TiC_p/Al_2O_3陶瓷基复合材料表面裂纹及强度的影响

研究了不同温度下的高温氧化对 Ti Cp/ Al2 O3陶瓷复合材料表面裂纹及其强度的影响。结果表明 :在氧化温度为 10 0 0～ 140 0℃时 ,材料表面压痕裂纹出现不同程度自愈合现象 ,材料的抗弯强度明显提高。裂纹愈合机理主要为材料表面的氧化反应。热处理引起的应力松弛也有利于材料强度的提高 。

CF表面Al_2O_3涂层及CF/Al_2O_3/HA复合材料的研究

为缓解在制备碳纤维(CF)增强羟基磷灰石(HA)复合材料过程中CF的氧化损坏,采用溶胶-凝胶法配置的浓度为0.4 mol/L的溶胶能在CF表面制备厚度适中、形貌均匀的Al_2O_3抗氧化保护涂层.该涂层将在复合材料烧结过程中对CF起到保护作用,防止CF的氧化损伤,且当复合材料中Al_2O_3-CF的添加量为0.5wt%时其抗弯强度达到最佳7.31±0.05MPa,一定程度上改善了CF/HA复合材料的力学性能.

添加Co,Ni和Mo对钛铁矿原位合成Al_2O_3-Ti(C,N)-Fe复合材料的影响

在钛铁矿原位反应合成Al2O3-Ti(C,N)-Fe复合材料的基础上,添加Co,Ni和Mo来改善Al2O3-Ti(C,N)-Fe复合材料的性能。通过物相分析、扫描电镜和力学检测手段研究不同金属添加剂对合成产物物相、组织和性能的影响。研究结果表明:添加Co和Ni以后在烧结过程中分别形成了含Co和Ni的[Fe,Co]及[Fe,Ni]固溶相,材料的硬度有所降低,抗弯强度有所提高但提高的幅度不大。Mo的添加阻碍了Ti(C,N)相的长大,细化了Ti(C,N)晶粒;在烧结过程中生成的Mo2C包覆在Ti(C,N)相的周围,改善了Ti(C,N)相与Al2O3相和Fe相的润湿性,这同时导致了材料硬度和抗弯强度升高。当Mo添加量为8%时,烧结材料的力学性能最佳,抗弯强度和硬度分别为476 MPa和19.4 GPa。

Al_2O_3-SiO_2-TiO_2表面涂层对3D-C_f/SiC复合材料力学性能的影响

采用溶胶凝胶法在三维碳纤维预制体(3D-Cf)表面形成Al2O3-SiO_2-TiO_2涂层,而后采用先驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备了3D-Cf/Si C复合材料,通过SEM、XRD等分析测试手段以及三点弯曲等试验方法,研究了碳纤维的界面对复合材料的微观结构、力学性能的影响。结果表明,Al2O3-SiO_2-TiO_2涂覆处理后的碳纤维的强度约为原始碳纤维的96.8%,涂层碳纤维在复合材料断裂过程中起到了较好的增韧作用,涂层处理后的3D-Cf/Si C复合材料的抗弯强度达303 MPa,断裂韧度达6.5 MPa/m1/2。

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。

纳米Al_2O_3填充环氧树脂复合材料的摩擦学性能

研究了干摩擦条件下纳米Al2O3微粒含量及其表面改性处理对环氧树脂基复合材料滑动摩擦磨损性能的影响.结果表明,经过表面化学接枝处理后,少量的纳米Al2O3(体积分数约0.24%)即可大幅度提高环氧树脂的摩擦磨损性能,起到显著的减摩和耐磨作用.复合材料的热变形稳定性、显微硬度及磨损表面形貌分析结果表明,对纳米Al2O3微粒进行适当的表面处理有利于加强纳米微粒同基体树脂的结合,从而改善复合材料的摩擦学性能.

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。

Al_2O_3陶瓷复合材料的研究进展

介绍了Al2O3陶瓷增韧技术和Al2O3陶瓷增强金属基复合材料的研究进展,指出复合增韧是未来Al2O3陶瓷增韧技术的发展方向;金属表面自生Al2O3防护层技术是提高金属耐蚀性,降低成本的有效方法;三维网络Al2O3陶瓷/金属复合材料具有更优良的力学性能;仿生设计和计算机模拟技术是开发新型网络Al2O3陶瓷骨架的重要手段。

纳米Al_2O_3增强铝基复合材料的制备技术和发展方向

纳米颗粒具有极高的增强效率,能够显著提高铝基复合材料的综合性能。纳米Al2O3/Al复合材料作为其中的代表,具有高弹性模量、高强度和低密度等优势,得到长期的关注和研究。详细介绍了纳米Al2O3/Al复合材料的制备方法,分析了各制备方法的优点和缺点,并对纳米Al2O3/Al复合材料的发展前景进行了展望。