预处理SiC颗粒在ZA-27合金中的分散润湿过程和界面反应模型

用扫描电镜 ( SEM)和透射电镜 ( TEM)并应用搅熔铸造工艺研究了预处理过的 Si C颗粒在加镁 ZA-2 7合金中的卷入、分散和润湿过程。在低温搅拌 ( 4 70℃ )时 ,预处理过的 Si C颗粒首先呈较大尺寸团聚体被卷入 ZA-2 7合金半固态浆料中 ,随后在搅拌剪切力的作用下 Si C团聚体逐渐变小 ,且由于发生了存在于 Si C表面的 Si O2与由于加 Mg而降低表面能的合金液间的润湿 ,并在旋涡能的促进下 ,Si C能呈单粒状分散在熔体中 ;在高温( 5 5 0℃ )搅拌时 ,由于 Si O2 与合金液中的活性原子 Mg和 Al等发生界面反应 ,促进了 Si O2 与合金液间的进一步润湿 ,随后 Si C能与合金液发生非反应润湿的主要原因是界面反应提供了无气洁净的 Si C表面。结合电镜观察和热力学计算及动力学分析 ,确认界面反应产物是尖晶石。探讨了搅拌时界面反应的过程并建立了反应润湿的模型 ,得出 Si C表面的残余 Si O2 厚度 X与反应时间 t成线性关系 ,即