Effect of laser surface melting on surface integrity of Al-4.5Cu composites reinforced with SiC and MoS2

Two types of composites were prepared with Al-4.5Cu alloy as a matrix using stir casting method.One was reinforced with 10wt.%of Si C and 2wt.%of MoS2.The other was reinforced with 10wt.%of Si C and 4wt.%of MoS2.Their surfaces were remelted using a CO2 laser beam with an objective to study the influence of laser surface melting(LSM).The topography,microhardness,corrosion resistance and wear resistance of the laser melted surfaces were studied.Overall surface integrity after LSM was compared with as-cast surface.LSM enhanced the microhardness and wear resistance of the surface in each case.Porosity of the laser melted surface was low and corrosion resistance was high.Thus,LSM can be conveniently applied to enhancing the surface integrity of the aluminium composites.However,there is an optimum laser specific energy,around 38 J/m^2 in this study,for obtaining the best surface integrity.

碳/碳复合材料表面MoSi_2-SiC复相陶瓷涂层及其抗氧化机制

对ＭｏＳｉ２－ＳｉＣ复相陶瓷涂层的显微形貌、相组成及成分进行了观察与分析，考察并研究了有涂层的碳／碳复合材料在１６５０℃以下温度的等温氧化性能，以及涂层的结构与组成对抗氧化性能的影响，阐明了涂层的抗氧化过程及机理，并进一步提出了合理的涂层结构．结果表明。

(SiC_p+C)/MoSi_2复合材料的组织结构及力学性能

通过热压烧结工艺制得了 (SiCp+C) /MoSi2 复合材料 ,分析了材料的组织结构、室温和高温力学性能。结果表明 :(SiCp+C) /MoSi2 复合材料主要由MoSi2 (大量 )、α SiCp(大量 )、Mo5Si3(多量 )和 β SiC(少量 )组成 ,密度为 5 .12g/cm3,相对密度为 91% ;增强相的粒径 <3 0 μm ,体积分数为 3 9%。材料室温硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为 12 .2GPa ,5 3 0MPa和 7.2MPa·m1/ 2 ;在 80 0℃的维氏硬度为 8.0GPa ,12 0 0℃和 14 0 0℃的抗压强度分别为 5 60MPa和 160MPa。与非增强MoSi2 相比 。

掺碳SiC颗粒对MoSi_2复合材料性能的影响

研究分析了掺碳SiCp/MoSi2 复合材料的相组成、室温和高温力学性能、高温抗氧化性能、耐磨性能以及电阻率 .结果表明 :(SiCp+C) /MoSi2 复合材料主要由MoSi2 ,α -SiCp,Mo5Si3和 β -SiC组成 .材料的密度和相对密度分别为 5.1 2 g/cm3和 91 % ;Vickers硬度 ,抗弯强度和断裂韧性分别为 1 2 .2GPa ,530MPa和 7.2MPa·m1 / 2 ;80 0℃的Vickers硬度为 8.0GPa ,1 2 0 0℃和 1 40 0℃的抗压强度分别为 560MPa和1 60MPa .材料的抗氧化性能优良 .在Al2 O3和SiC磨盘上表现出优异的耐磨性能 .电阻率为 40 .2 μΩ·cm .与非增强MoSi2 相比 。

原位合成MoSi_2反应烧结SiC-MoSi_2复合材料

将Mo粉和Si粉按1:2的摩尔比,在聚乙烯球磨罐中球磨混合4h,然后与SiC粉按不同的比例配料,加入少量的Al_2O_3微粉和活性炭粉,再共磨混合24h;然后在20MPa的压力下压制成型,在1650℃下、氮气气氛中烧结,保温1h后自然冷却至室温。采用XRD、SEM和EDAX等手段对反应产物的物相组成、组织结构和微区成分进行了分析,结果表明:原位合成MoSi_2反应烧结SiC-MoSi_2复合材料由SiC、MoSi_2以及少量的残余硅组成;其显微组织结构疏松,颗粒堆积呈蜂窝状。根据实验结果,讨论了复合材料显微结构的形成机制,并着重对MoSi_2颗粒聚集区中的空心粒子及其周围分散的小气孔的形成机制进行了阐述。

原位生长SiC/MoSi_2复合材料的制备工艺及其力学性能

通过反应烧结成功地制得了in-situ SiC/MOSi_2复合材料,该复合材料的组织均匀致密,相对密度达97.8％,强化相SiC的粒径小于1μm,体积分数为19.8％.复合材料室温抗弯强度为542MPa,断裂韧性5.21MPa·m^(1/2),维氏硬度12.21 GPa;在1200℃和1400℃时的抗压强度为596MPa和175MPa,800℃时的维氏硬度为8.2 GPa.在Al_2O_3和SiC磨盘上表现出优异的耐磨性能。

(SiC_p+C)/MoSi_2复合材料的组织结构及力学性能

通过热压烧结工艺制得了(SiC_p+C)/MoSi_2复合材料,测试分析了材料的组织结构、室温和高温力学性能.结果表明:(SiC_q+C)/MoSi_2复合材料主要由MoSi_2(大量),α-SiC_p(大量),Mo_5Si_3(多量)和β-SiC(少量)组成,密度为5.12g/cm^3,相对密度为91％;增强相的粒径<30μm,体积分数为39％.其室温硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为12.2 GPa,530NPa和7.2MPa·m^(1/2);材料在800℃的维氏硬度为8.0 GPa,1200和1400℃的抗压强度分别为560MPa和160MPa.与非增强MoSi_2相比,材料的各种力学性能都有大幅度的提高.

MoSi_2-SiC复合材料的制备及抗热震性能研究

为了提高重结晶SiC材料的性能,先以高纯SiC为原料,水溶性树脂为结合剂,经混练、成型、烘干、烧成(真空,2 400℃保温2 h)后得到重结晶Si C试样;再用物质的量比为2 1的混合均匀的Si粉和Mo粉将放置于石墨坩埚内的重结晶Si C试样掩埋,在真空、2 000℃保温5 h制备出致密MoSi_2-SiC复合材料,研究了溶渗法制备的MoSi_2-SiC复合材料的性能。结果表明:Mo Si_2-SiC复合材料中主相为Si C,还含有10%(w)的Mo Si_2和3%(w)的Mo_5Si_3相,材料的致密度显著提高,抗热震性能显著优于Si_3N_4结合Si C和重结晶Si C材料的。

MoSi_2-SiC复合材料的制备及其抗氧化性研究

先以SiC(粒度分别为≤2.5、≤0.062 mm)为主要原料,水溶性树脂为结合剂,经混练、成型、烘干后得到SiC坯体,再用MoSi_2微粉(d_(50)=3μm)掩埋SiC坯体,在真空条件下2 000℃保温3 h进行熔渗烧结,以直接熔渗法制备出MoSi_2-SiC复合材料,并与R-SiC和Si_3N_4-SiC材料一起进行在空气中于1 600℃的静态抗氧化试验,以对比研究其抗氧化性能。结果表明:经1 600℃氧化75 h后,Mo Si_2-SiC复合材料的抗氧化性优于R-Si C、Si_3N_4-SiC材料的;Mo Si_2在烧结过程中部分发生分解生成了Mo_5Si_3,Mo Si_2、Mo_5Si_3填充于Si C的内部并实现烧结致密化,使Mo Si_2-SiC复合材料的显气孔率显著降低至5.7%;Mo Si_2-SiC复合材料中Mo Si_2、Mo_5Si_3含量(w)分别为10%~15%、3%~5%,1 000℃下的热导率为46.5 W·m^(-1)·K^(-1),显著高于R-SiC和Si_3N_4-SiC材料的。

5083铝合金复合电镀镍-碳化硅-二硫化钼的显微组织和耐磨性

采用硫酸盐体系镀镍液在5083铝合金基体上电镀得到纯Ni镀层、Ni-SiC复合镀层和Ni-SiC-MoS2复合镀层。镀液组成和工艺条件为:NiSO4·6H2O 300g/L,NiCl2·6H2O 45g/L,H3BO3 35g/L,SiC 0g/L或80g/L,MoS2 0g/L或8g/L,十二烷基硫酸钠0.1g/L,pH5,温度50℃,阴极电流密度5A/dm^2,机械搅拌速率200r/min,时间35min。对比了3种镀层的显微组织、成分和耐磨性。结果表明,Ni-SiC-MoS2复合镀层的平均晶粒尺寸最小,显微硬度最高(达到430.10HV),耐磨性最优。

水热温度对SiC–C/C复合材料表面水热电泳沉积SiCn–MoSi2复合抗氧化涂层的影响

采用水热电泳沉积法在SiC–C/C复合材料表面制备了纳米碳化硅和二硅化钼的复相(SiCn–MoSi2)抗氧化涂层。采用X射线衍射和扫描电子显微镜等对制备涂层的晶相组成、表面及断面微观结构进行了表征。研究了水热温度对制备涂层的结构及高温抗氧化性能的影响,分析了涂层在1 600℃静态氧化行为及失效机理。结果表明:外涂层主要由MoSi2和β-SiC晶相组成。复相外涂层的致密程度、厚度及抗氧化性能随着水热温度的升高而提高。SiCn–MoSi2/SiC复合涂层具有较好的抗氧化和抗热震能力,在1 600℃氧化80 h后氧化质量损失为3.6×10–3 g/cm2。复合涂层在1 600℃的氧化失效主要是由于经过长时间氧化后SiO2玻璃膜层不能及时有效填补涂层中的缺陷,涂层中出现贯穿性的裂纹和孔洞导致的。

熔渗温度对MoSi_2(Cr_5Si_3)-RSiC复合材料显微结构和性能的影响

以RSiC为基体,通过酚醛树脂浸渍裂解(PF-PIP)和MoSi2-Si-Cr合金活化熔渗(AMMI)复合工艺制备具有三维互穿网络结构的MoSi2(Cr5Si3)-RSiC复合材料。借助于X射线衍射、扫描电子显微镜、力学性能和电阻率测试等研究了熔渗温度对复合材料组成、显微结构、力学性能和导电性能的影响。采用改进型混合规则探讨了复合材料互穿网络结构和界面结合性对其导电方式的影响。结果表明:不同温度所制备的复合材料主要组成均为SiC、MoSi2和Cr5Si3;随着熔渗温度的升高,复合材料气孔率和体积电阻率下降,密度、抗弯强度和弹性模量提高。当熔渗温度为1 900℃时,复合材料的气孔率、密度、抗弯强度、弹性模量和体积电阻率分别为1.4%、3.5g/cm3、99.2MPa、313.60GPa和124.2mΩ·cm。当熔渗温度较低时(1 700℃),复合材料的导电方式与颗粒增强复合材料的导电方式接近,随温度升高,复合材料的导电方式与传统复合材料的导电方式差别增大。