工艺参数对B_4C颗粒增强铝基复合材料板材挤压过程的影响

为研究工艺参数对B_4C颗粒增强铝基复合材料板材挤压过程的影响,采用DEFORM-3D软件对B4C颗粒增强铝基复合材料板材的挤压过程进行有限元模拟,讨论不同工艺参数(摩擦因数、挤压速度和坯料初始温度)对板材挤压过程的影响,分析在不同的挤压条件下,模具出口处板材的各场变量(平均应力、等效应变)随工艺参数的变化规律.结果表明,当摩擦因数μ为0.2时,板材的平均应力分布最均匀;挤压速度v为1mm·s^(-1)时,板材的平均应力及等效应变分布最均匀;温度过高会降低板材平均应力和等效应变的均匀性.

电磁离心铸造B_4C和SiC增强铝基复合材料的研究

研究了电磁离心铸造B4C颗粒和SiC颗粒同时增强Al基复合材料在不同励磁电压下两种颗粒的分布,以及颗粒分布对复合材料硬度的影响。试验结果表明,在电磁离心铸造过程中施加0V励磁电压时,在试样截面上B4C颗粒和SiC颗粒分别分布在内外两侧,施加50V励磁电压时,B4C趋于向外层均匀化分布;施加100V励磁电压时SiC趋于向内层均匀化分布。颗粒的分布决定了硬度值的分布变化。

增强颗粒在铝基复合材料中的作用

主要讨论了铝基复合材料中常用的几种增强颗粒SiC、B4C、TiC、Al2O3、TiB2、AIN的特性及制备中可能与基体发生的界面反应和改善方法，从而可选取适当的铝基体与增强颗粒组合，通过适当的方法，制备出高性能的复合材料。

无压浸渗法制备B_4C/Al复合材料研究

采用无压浸渗法,分别以纯铝、超硬铝LC4和铸造铝合金9Si-3Mg-1Zn为渗体和碳化硼陶瓷预制体进行复合,制备出有高陶瓷体分比的B-Al-C陶瓷-金属复合材料,弯曲强度350～600MPa,韧性5～9MPa·m-1/2,采用扫描电镜,X射线衍射仪和金相显微镜和透射电镜对材料的微观结构进行分析,分析结果表明材料界面复合良好,在碳化硼和铝的界面有薄的Al3BC反应层生成使碳化硼与铝紧密结合,在复合材料中碳化硼形成连续的骨架结构,金属相起到增韧、增强的作用。

B_4C_p/AZ91D复合材料的制备及力学性能

采用搅拌铸造法制备出了B4Cp/AZ91D复合材料。对该复合材料进行显微组织观察表明,B4C颗粒分布较均匀,通过对材料的室温拉伸性能及硬度测试,发现添加了B4C颗粒后硬度明显提高,拉伸强度也有所提高。

纳米B_4C颗粒增强纳米晶铝基复合材料的粉体形貌及微观组织

通过机械混合和低温球磨的方法制备了具备“双重纳米结构”特征的B4C颗粒（-60 nm）增强纳米晶铝基复合材料的粉体。通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和高分辨透射电镜（HRTEM）等对Al/B4C复合粉体的颗粒形貌、微观组织、B4C颗粒在铝基体中的分散性、Al/B4C界面结合情况等进行了观察表征和分析讨论。结果表明,随着球磨时间的增加,Al/B4C复合粉体的颗粒形貌呈现出“近似球状→薄片状→圆饼状→不规则团聚体”的演化规律。这一现象除了与球磨过程中的“破碎-焊合”综合作用有关外,还与粉体中纳米B4C颗粒的“搭桥”作用有关。Al/B4C复合粉体经低温球磨2 h后,基体纯铝的晶粒基本呈等轴晶,并且大多数晶粒尺寸在200 nm以下。此外,纳米B4C颗粒在铝基体中的分布比较均匀,且B4C颗粒和铝基体的界面纯净无杂质,基本实现了冶金结合。

国产B4C颗粒增强铝基复合材料的耐辐照性能研究

采用粉末冶金工艺制备的国产B4C颗粒增强铝基复合材料中子吸收板开展辐照试验研究,中子吸收板经受累积快中子注量4.22×1019n/cm2、γ射线剂量为4.75×1011rad的辐照后,对材料各项性能进行测试,包括表面形貌、尺寸、质量、密度、力学性能（抗拉强度、硬度和伸长率）及10B面密度,并与辐照前的测试结果进行对比分析。结果表明,在中子和γ射线的辐照作用下,复合材料试样的抗拉强度和硬度提高,伸长率下降,表面形貌未发生明显变化,尺寸、质量、密度及10B面密度均无显著改变。