SiC_p表面处理对SiC_p/6066Al复合材料组织性能的影响

对SiC颗粒表面进行不同方式的处理后,采用复合铸造法制备SiCp/6066Al复合材料,并利用扫描电镜、金相显微镜、X-射线衍射仪等分析了SiC颗粒的表面形貌和复合材料的显微组织、相结构及硬度。结果表明,经过酸洗+高温氧化处理的SiC颗粒表面生成非晶态的SiO2膜,棱角明显钝化;经过碱洗+氟酸盐处理的SiC颗粒表面得到粗化,并有少量K2ZrF6盐析出;经过碱洗+酸洗处理的SiC颗粒表面洁净,棱角稍有钝化。经碱洗+氟酸盐处理的SiC的分散性最好,复合材料的硬度最大。

喷射沉积SiCp/Al复合材料及6066铝合金热挤压工艺的研究

作者应用喷射共沉积工艺制备 6 0 6 6 / Si Cp复合材料和 6 0 6 6铝合金锭坯 ,在不同的挤压比、挤压温度下挤压成 型 ,用金相显微镜观察材料的显微组织 ,并测试了材料的力学性能。结果表明 :Si C/ Al复合材料喷射沉积状态的组织很疏松 ,存在许多的间隙 ,其密度约为理论密度的 86 % ,Si C颗粒在复合材料中分布不均匀 ,喷射沉积铝合金基体的致密度可达 90 % ;挤压过程使 Al/ Si Cp复合材料的大多数空隙消失 ,致密程度随挤压比的增大而增大 ,挤压比超过 14 .7后不会明显变化 ,而铝合金基体的致密程度与挤压比的变化关系不明显 ;挤压温度对材料的致密程度影响不大 ;Al/ Si Cp复合材料性能在挤压比超过 14 .7后变化不大 ;铝合金的性能不受挤压比变化的影响 ;

重掺杂p型SiC晶片Ni/Al欧姆接触特性

系统研究了Al和Ni/Al两种金属体系在重掺杂p型SiC晶片上的欧姆接触特性和电学性质。利用X射线衍射、扫描电子显微镜和综合物性测量系统对这两种电极表面的微观结构和样品的电学性质进行了表征。结果表明:在真空环境下经过800℃退火后Al电极可呈现出欧姆接触行为,其比接触电阻率为1.98×10^(-3)Ω·cm^(2),退火处理后Al电极与SiC在接触界面形成化合物Al_(4)C_(3),有助于提高接触界面稳定性。在Ni/Al复合体系中,当Ni金属层厚度为50 nm时,其比接触电阻率显著降低至4.013×10^(-4)Ω·cm^(2)。退火后Ni与SiC在接触界面生成的Ni_(2)Si有利于欧姆接触的形成和降低比接触电阻率。研究结果可为开发液相法生长的p型SiC晶片电子器件提供参考。

SiC颗粒表面处理对6066 Al基复合材料力学性能的影响

分别对SiC颗粒进行高温氧化、酸洗和高温氧化后再酸洗等表面处理,采用粉末冶金工艺制备了SiC颗粒增强的6066Al基复合材料。金相显微照片、扫描电镜照片和室温拉伸性能分析结果表明采用氧化和酸洗表面处理工艺能使SiC颗粒产生明显钝化,且随着氧化时间的延长,钝化效果提高,SiC颗粒分布更均匀;随着氧化时间的延长,复合材料的抗拉强度σb和断裂韧性KIC提高,且酸洗态的性能优于相应氧化态的性能;6066Al基复合材料的力学性能除与SiC颗粒分布的均匀程度有关外,还与颗粒的形状以及复合材料的界面状况有关。

超显微硬度法研究SiC_P/6066铝基复合材料微区硬度变化

对喷射共沉积后经挤压的SiCP/ 6 0 6 6铝基复合材料 ,通过采用超显微硬度法测量了其微区的硬度变化 ,观察其显微组织 .结果表明 :在SiC颗粒分布密集处 ,基体超显微硬度值HV为 143.2 ,而在SiC颗粒分布稀疏处 ,硬度值HV为 10 7.2 ,二者之间有明显差距 .这是由于分布密集的增强体SiCP 周围局部基体应力场应力集中更剧烈而使超显微硬度值提高 .此外还测量了由于热收缩应力引起SiCP 周围应力场的变化而导致的微区硬度的变化 .在SiC颗粒附近基体硬度值较高 ,HV达 10 5 .8,而离SiC粒子距离大于其颗粒半径的基体中 ,硬度较低 ,HV约为 81.7.SiCP 造成基体中应力场的叠加可使基体中出现张应力区 .此外 ,通过测量复合材料超显微硬度值的变化 。

SiC_p/Al复合材料制备工艺对组织与性能的影响

采用高能球磨粉末冶金法制备了体积分数为 15 %SiCp/ 2 0 0 9Al复合材料 ,研究了球磨转速、球磨时间对复合材料组织和性能的影响。结果表明 ,球磨转速和球磨时间是影响复合材料力学性能的重要因素 ,较长时间高转速球磨使得SiC颗粒均匀分布 ,转速 190r/min、球磨 6h制备的复合粉末经真空热压、挤压后的复合材料SiC颗粒均匀分布 ,材料的抗拉强度高达 6 5 0MPa,伸长率大于 5 %。

混粉方法对SiC_p(B_4C_p)/Al复合材料增强体颗粒分布均匀性的影响

采用定性和定量手段系统比较了高能球磨法与常规混合法对ＳｉＣｐ（Ｂ４Ｃｐ）／Ａｌ复合材料增强体颗粒分布均匀性的影响。研究结果表明：高能球磨法能使增强体颗粒弥散均匀分布于基体中，是实现增强体颗粒均匀分布的最有效的方法；常规混合法制备的复合材料存在增强体颗粒的偏聚现象，颗粒偏聚程度与混粉方式和混粉时间有关，干混存在最佳混粉时间，而湿混时混合物均匀度随混粉时间延长而不断提高。

P/M制备的SiC_p/Al复合材料的界面结构

粉末冶金制备的ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料中，基体与增强体之间存在多种界面类型。除了少数的干净界面、台阶界面外，具有纳米厚度的界面微区在材料中占大多数。进一步研究发现：界面微区是铝多晶体，而且微区中存在镁元素富集，并分布着点状的ＭｇＡｌ２Ｏ４氧化物。

铸造SiC_p/Al-Si复合材料中的“界面Si”行为

采用ＴＥＭ 研究了ＳｉＣ／ＡｌＳｉ 复合材料， 提出了“界面Ｓｉ”的概念。由于与增强体ＳｉＣ 不润湿， 初生α（Ａｌ） 相不在ＳｉＣ 颗粒上形核并对其发生排斥。（Ａｌ＋ Ｓｉ） 共晶体中的共晶领先相Ｓｉ 优先在ＳｉＣ表面上形核、长大， 形成界面Ｓｉ， 并形成大量ＳｉＣ／Ｓｉ 界面。ＳｉＣ／Ｓｉ 界面“干净”、平直， 结合紧密， 其中未发现任何界面相。在个别ＳｉＣ／Ａｌ 界面上析出了二次Ｓｉ。

SiC_p/Al合金基复合材料的室温拉伸性能

通过对采用半固态搅拌液态模锻工艺制备的ＳｉＣｐ／Ａｌ 合金基复合材料室温拉伸性能的研究， 分析了这种复合材料屈服强度和极限强度提高的原因， 对颗粒增强复合材料的强化机理进行了探讨； 同时， 采用扫描电子显微镜对材料的拉伸断口进行了观察， 发现复合材料及未增强基体合金的断裂虽均属于塑性断裂与脆性断裂的混合型模式， 但随着ＳｉＣ 颗粒在复合材料中的体积分数的增加， 脆性断裂特征变得更为显著。

P/M制备SiC_p/Al复合材料的研究现状

介绍了粉末冶金制备SiCp/Al复合材料的工艺特点 ,SiCp/Al复合材料和零件的性能 ,粉末冶金制备SiCp/Al复合材料的传统和现行工艺流程 。

高能球磨粉末冶金SiC_p/Al复合材料的界面结构

采用高能球磨粉末冶金技术制备了SiCp/Al复合材料 ,研究分析了该材料界面结构特点。结果表明 ,该材料的界面包括轻微反应型和干净界面两种 ,轻微反应型界面由SiC颗粒表面及其附近基体中的MgAl2 O4 组成 ,干净界面上无反应物。

化学沉积Ni-P-Al_2O_3和Ni-P-SiC复合材料的微观组织与物理性能

采用化学沉积方法，可以制备以镍磷合金为基质的复合硬质相粒子的复合材料［１］．镍磷合金颇受青睐之处在于可以调整成分和时效处理温度来改变其组织结构，进而获得广泛变化的性能［２，３］．本文报道化学沉积获得的ＮｉＰ氧化铝和ＮｉＰ碳化硅复合材料的微观组织与...

CVD金刚石薄膜刀具加工SiC_p/Al复合材料时的切削磨损研究

通过用CVD金刚石薄膜涂层刀具切削加工SiC颗粒增强铝基复合材料的试验 ,研究了切削参数、刀具材料、刀具几何参数和工件材料对CVD金刚石薄膜涂层刀具磨损的影响规律 ,同时研究了SiCp/Al复合材料的切削加工性能。

SiC_P/Al复合材料温度变化引致尺寸不稳定性的研究

研究了ＳｉＣｐ／Ａｌ系复合材料经不同热处理后在温度反复变化时的尺寸稳定性。结果表明，在温度反复循环后会产生累积残余应变εｃｒ，随循环次数的增多，εｃｒ减小，尺寸趋于稳定。预处理对热循环累积残余应变有影响，退火态εｃｒ最大，时效态次之，而预循环态最小。复合材料中颗粒尺寸越大、颗粒体积分数越高以及基体越硬均对抵抗环境温度变化尺寸稳定性有利。与均质的纯铝相比较，复合材料的热循环累积残余应变较大，抵抗温度反复变化尺寸稳定性较低。

SiC_P颗粒增强Al基复合材料的瞬间液相连接

采用Ni箔和Cu/Ni/Cu多层箔作中间层在 92 3K进行了SiC颗粒增强铝基复合材料的瞬间液相连接。研究表明 ,无压连接时 ,接头强度随保温时间延长有所增高 ,但界面处会存在纯金属 (无增强颗粒 )区域和氧化物夹杂 ,是导致接头强度不高的主要原因。加压TLP连接则能有效改善界面组织和接头性能。采用Cu/Ni/Cu多层箔作中间层加压连接时接头强度可达 189.6MPa ,约为母材强度的 85 %。

高比例SiC_p/Al复合材料热膨胀性能

研究了高比例、大尺寸 Si Cp/Al复合材料在不同颗粒尺寸、基体、预处理类型及热循环次数情况下的热膨胀性能。结果表明 :1 )复合材料相对基体具有更好的热膨胀性能 ,并随着增强颗粒尺寸变大 ,其热膨胀系数 ( CTE)逐渐变小 ;2 )通过选择合适的基体及加入适当量合金元素可以获得具有良好热膨胀性能的高比例颗粒增强铝基复合材料 ;3)适当的预处理可以显著降低材料的 CTE,从而提高其尺寸稳定性 ;4)随着热循环次数的增加 ,复合材料的热膨胀系数趋于平稳。

高体积比SiC_p/6013Al复合材料反应熔渗制备与热学性能

采用反应熔渗法在低压力下制备高体积比SiCp/Al复合材料 ,并研究其热学性能。临界熔渗压力与SiC颗粒尺寸及反应程度有关。Al熔体在无压或低压力下能渗入SiC预成形坯 ,制备出组织均匀的高体积比SiCp/Al复合材料 ,SiC颗粒体积分数约 5 0 %。界面反应对SiCp/Al复合材料的CTE的影响很小 ,但会降低SiC/Al的界面传热系数 ,影响材料的导热性能。降低熔渗温度和缩短保温时间可缓减界面反应程度 ,提高复合材料的热学性能 ,CTE在 10× 10 - 6 /K以下 ,复合材料的导热系数达到 164(W·m- 1 ·K- 1 )。

真空热压烧结SiC_p/Al复合材料的界面元素扩散及增强断裂机理

采用真空热压粉末冶金烧结工艺制备了含SiC颗粒体积分数分别为 5 %、15 %和 2 5 %的SiC颗粒增强铝基复合材料 ,结合其力学性能、扫描电镜和界面微区能谱分析结果 ,分析了SiC/Al复合材料的真空烧结过程中的界面现象 ,以及材料增强和断裂机理。结果表明 ,真空烧结过程中出现了界面反应 ,改善了界面结合强度 ,断裂破坏主要在基体上进行。随着SiC粒子体积分数的增加 ,SiCp/Al复合材料的抗拉强度增加 ,弹性模量显著增加 ,延伸率降低 ,材料脆性增加。

PCD刀具超声振动车削SiC_p/Al复合材料时的切削力特性研究

用PCD刀具对SiCp/Al复合材料进行了超声振动车削与普通车削的对比试验 ,探讨了切削速度、进给量和切深三种切削参数在两种切削状态下对切削力的影响规律 ,得出了超声振动车削SiCp/Al复合材料的主切削力经验公式。