通过基体晶粒和颗粒分布异质结构的调控协同提升AlN_(p)/Al复合材料的强度-塑性

为了获得优异的强塑性能,采用液固反应结合后续的热机械处理方法制备了3种具有不同微观组织构型的异构AlNp/Al复合材料,详细研究了AlN颗粒分布和基体晶粒组织构型对拉伸强度和塑性的影响。结果表明,复合材料的强度和塑性同时提高。其中,具有较弥散颗粒分布的Uniformed-AlNp/Al复合材料表现出优异的极限抗拉强度(~387 MPa)和断裂伸长率(~9.1%)。与其他文献报道的颗粒增强铝基复合材料相比,该复合材料具有较好的比强度和延展性组合。此外,计算了异质变形诱导(HDI)应力。结果表明,在Uniformed-AlNp/Al复合材料中,HDI应力显著增加。揭示了HDI应力在提高AlNp/Al复合材料的强度和塑性中起着至关重要的作用。

自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤在纳米氧化铝致斑马鱼幼鱼早期神经毒性中的作用

由于纳米氧化铝(alumina nanoparticles,AlNPs)独特的理化性质,被广泛应用于医药、电子和化妆品等多个领域,但关于AlNPs的早期神经毒性效应及其潜在机制尚未完全阐明。为探讨AlNPs的毒作用机制,以及自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3MA)对AlNPs致斑马鱼幼鱼早期神经毒性的影响,将6 hpf(hours post-fertilization)的斑马鱼胚胎分为对照组、3MA组、AlNPs组和AlNPs+3MA组。观察胚胎和幼鱼的形态学变化以及幼鱼的一般毒性,并检测神经行为改变、氧化应激水平以及幼鱼体内自噬相关基因beclin1、lc3Ⅱ和vps34的表达情况。结果表明,各组幼鱼在死亡率、孵化率和畸形率方面无显著性差异。形态学观察结果显示,AlNPs组受精卵在12 hpf和24 hpf出现发育迟缓,加入3MA后,在24 hpf后受精卵发育好转。运动行为检测发现,AlNPs组幼鱼黑暗状态下的平均速度、移动距离和趋触性程度显著降低(P<0.05)。在强光刺激下的惊恐逃避反射实验中,AlNPs组幼鱼在光照时的速度显著降低(P<0.05)。氧化应激水平检测结果显示,AlNPs组超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性显著降低(P<0.05),而AlNPs组乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活性显著升高(P<0.05)。自噬相关基因beclin1、lc3Ⅱ和vps34在AlNPs组表达均显著升高,加入3MA后,基因表达降低,并具有统计学意义(P<0.05)。上述结果表明,AlNPs诱导过度自噬的发生造成斑马鱼幼鱼早期神经毒性,而3MA可以减轻AlNPs引起的氧化损伤并下调自噬相关基因的表达,明显改善AlNPs暴露所致的早期神经毒性。

冷热循环对挤压铸造AlN_p/Al复合材料室温力学性能的影响

研究了 3种不同温差冷热循环处理对AlN颗粒增强铝基复合材料室温力学性能的影响。结果表明冷热循环处理能明显改善复合材料的室温力学性能。其中大幅循环处理改善材料抗拉强度的效果最好 ,平均值较压铸态时提高 5 4% ;中幅循环处理工艺在改善复合材料屈服强度和弹性极限方面效果最佳 ,平均值分别提高了 75 %和 79% ;而小幅循环处理则从整体上提高了材料室温力学性能的稳定性。试验还发现中小幅温差循环处理使材料的弹性模量较压铸态的明显提高 ,平均值提高 2 7%～ 4 4% ;而大幅循环的弹性模量值仅与压铸态的相近。

氮化铝颗粒增强铜基复合材料的制备及性能

针对铜合金热膨胀系数高、密度大的问题,通过粉末冶金工艺制备氮化铝增强铜基复合材料Al N_p/Cu,研究Al N体积分数及制备工艺对其组织结构及性能的影响。结果表明:当压力相同时,随着Al N体积分数增大,复合材料硬度增大,密度、电导率和热膨胀系数减小;当Al N体积分数相同时,随着压制压力升高,复合材料的密度、硬度、电导率和热膨胀系数均增大。当压力超过500 MPa时,材料性能趋于稳定。实验证实Al N可较好改善铜基体的性能。

AlNP/Al复合材料与6061Al低温连接组织演变机理及力学性能

为了防止在高温下连接电子器件发生破坏,并改善常用的低温SnAgCu钎料对母材25%(体积分数)AlNP/Al复合材料与6061Al合金表面的润湿性,对母材表面进行磁控溅射Ni薄层或Ti/Ni双金属薄层的预金属化处理,再用SnAgCu钎料进行连接,可得到结合良好的接头。双金属化后接头两侧界面组成为母材/Ti-Al/Ti/Ti-Ni/Ni/Ni-Sn-Cu/β-Sn+Ag3Sn。不同元素之间扩散速率的差异导致了界面反应层不同位置的物相成分差异,从镀Ni层向焊缝中心方向,反应层的物相呈(Ni,Cu)3Sn,(Ni,Cu)3Sn2,(Ni,Cu)6Sn5,(Ni,Cu)3Sn4的变化趋势。Ti元素的加入可显著提高镀Ni层与母材的结合力,在250℃下保温1-5 min,钎焊双金属化处理后的母材所得接头抗剪强度可达28-35 MPa,断裂发生在β-Sn基体中。

AlNp/Cu复合材料研究进展

综合论述了氮化铝颗粒增强铜(AlNp/Cu)复合材料的制备方法、力学和热物理性能的最新研究进展。对铜基复合材料的制备工艺进行了分析,并提出了自己的建议。希望对铜基复合材料工艺改善和研制新型铜基复合材料有所帮助。