彭伟
,
江国健
,
段丽
,
程曼
,
肖清
,
杨锐
材料热处理学报
采用原位反应无压浸渗工艺,制备了SiC/Al双连续相复合材料,研究烧结温度对SiC/Al双连续相复合材料的导热性能的影响,观察SiC/Al双连续相复合材料的表面形貌.结果表明:Al合金熔体在无压下能渗入三维网状SiC多孔陶瓷孔隙,形成组织均匀具有网络贯穿结构的SiC/Al双连续相复合材料.浸渗温度对复合材料的导热系数影响很大,当浸渗温度为900、1000、1100和1200℃时,复合材料室温下的导热系数分别为167.4、160、154和152 W/(m·K),与浸渗温度900℃相比,浸渗温度1200℃复合材料室温下的导热系数下降了9％.因此,在保证浸渗完全的情况下,随着浸渗温度的升高,复合材料的导热性能越来越差,这主要是由于高温下熔融Al液与SiC陶瓷之间发生界面反应所致;适当地降低熔渗温度可以减缓界面反应的程度,从而提高复合材料的导热性能.本实验的最佳工艺条件为N2气氛,900℃保温3h.
关键词:
无压浸渗工艺
,
双连续相复合材料
,
三维网状多孔SiC陶瓷
,
导热性能
,
界面反应
赵龙志
,
赵明娟
材料热处理学报
采用实验和模拟相结合的方法,利用ANSYS有限元软件对SiCfoam/Al(碳化硅泡沫增强铝基复合材料)双连续相复合材料的压缩行为进行了研究,分析变形过程中应力应变分布和材料特殊双连续结构对复合材料性能的影响.结果表明:应力和应变分布都具有明显的轮廓曲线,且与SiC泡沫轮廓吻合,最大应力和应变均出现在泡沫筋的连接区,加速了材料的失效.复合材料的弹性模量同时具有奇异的成分效应和结构效应,即弹性模量不但与材料成分有关,而且由材料中连续的强化相决定,特殊的双连续相结构使复合材料具有高的弹性模量和压缩屈服强度.随着增强体体积分数的增加,复合材料的屈服强度具有最大值,模拟结果和实验结果一致.
关键词:
双连续相复合材料
,
应力应变
,
弹性模量
,
结构效应
,
屈服强度
赵龙志
,
曹小明
,
田冲
,
胡宛平
,
张劲松
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.z1.015
研究了界面过渡层对SiC/Al双连续相复合材料性能的影响.结果表明,界面过渡层降低了复合材料中的残余应力,改善了界面的结合,提高了复合材料的压缩性能.当界面过渡层中SiC的体积分数接近50%时,复合材料的压缩强度最高,塑性最好,但弹性模量较低.界面过渡层的存在改变了复合材料的弯曲断裂机制.SiC原始泡沫增强的复合材料在断裂时,增强体SiC泡沫先断裂,基体后破坏,断裂表面凹凸不平;含界面过渡层的复合材料断裂时,过渡层的外侧界面先被撕开,内侧界面结合良好,基体与增强体同时断裂,断口平整.
关键词:
双连续相复合材料
,
界面过渡层
,
压缩性能
,
断裂机制
赵龙志
,
曹小明
,
田冲
,
胡宛平
,
张劲松
金属学报
用挤压铸造法制备了SiC/Al双连续相复合材料，研究了工艺参数和SiC泡沫增强体对基体凝固组织的影响，以及复合材料的凝固机制。结果表明，工艺参数对复合参数材料凝固组织有重要的影响。正压加压制备的复合材料组织比反压加压均匀，提高复合压力可以细化基体的组织，但效果不明显。随着SiC泡沫增强体预热温度的降低，基体中α－Al柱状枝晶晶粒逐渐减小。SiC泡沫增强体对基体的晶粒尺寸没有明显的影响，但是改变了晶粒的形态。泡沫孔内的α-Al初晶表现为粗大的柱状晶，其方向垂直于泡沫增强体的筋。泡沫孔的尺寸越小，越容易形成枝晶组织，枝晶的方向性越强。SiC/Al双连续相复合材料基体凝固时，α－Al首先在泡沫筋的附近形核，然后逐渐向泡沫孔的中心长大。α－Al枝晶形成轮廓以后，中心富硅区发生共晶反应，形成筋表面的共晶硅。
关键词:
双连续相复合材料
,
process parameters
,
SiC foam
,
solidification mechanism
材料研究学报
采用挤压铸造法制备了SiC/Al双连续相复合材料,并对增强体SiC泡沫陶瓷骨架进行了表面改性处理,研究了网络骨架的表面粗化和表面涂覆K2ZrF6对骨架和双连续相SiC/Al复合材料性能的影响.结果表明:随着粗化时间的增加,SiC陶瓷骨架表面的粗化程度增大.粗化时间为12 min时骨架表面粗化最佳,而且保持了骨架的致密结构.SiC陶瓷骨架表面粗化增加了骨架筋的表面积,加强了界面的机械结合;SiC陶瓷骨架表面涂覆K2ZrF6,提高了基体纯铝对SiC陶瓷骨架的润湿,改善了复合材料中增强体与基体间界面的结合,增强了材料的三维连续性,提高了复合材料的力学性能.骨架表面涂覆K2ZrF6的复合材料的界面结合得最好,复合材料的强度最高,为纯铝基体的5倍.
关键词:
复合材料
,
挤压铸造
,
双连续相复合材料
,
骨架表面改性
,
界面结合
,
力学性能
卢子兴
,
谢凡
,
王建月
复合材料学报
基于具有开孔泡沫骨架的双连续相复合材料(IPC)的细观结构,提出了一种十四面体弹性地基梁力学模型,结合最小势能原理推导了该IPC的弹性模量预测公式.根据文献给出的实验材料参数进行算例分析,结果表明,理论估算结果与实验值吻合良好,证明了该模型的有效性.在此基础上,进一步讨论了不同骨架材料体积含量和支柱截面形状对IPC弹性模量的影响.本文给出的半经验理论模型为表征具有开孔泡沫骨架的IPC的弹性性能提供了新思路,也为进一步预测IPC的强度性能和热物理性能奠定了基础.
关键词:
开孔泡沫
,
双连续相复合材料
,
十四面体模型
,
弹性地基梁
,
弹性模量
,
最小势能原理
李凤岐
,
李博文
,
田冲
,
曹小明
,
张劲松
腐蚀科学与防护技术
用5.0 mass%的NaCl水溶液对泡沫SiC/Cu双连续相复合材料和对应的基体材料纯铜进行盐雾腐蚀实验.采用腐蚀失重法、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对比研究这两种材料的腐蚀行为.结果表明:两种材料的腐蚀产物成分相同,为"铜绿"Cu_2Cl(OH)_3(碱式氯化铜),下层为Cu_2O保护层;在NaCl水溶液中,该复合材料比纯铜材料的腐蚀敏感性大,主要是因为在含氧的Cl~-水溶液中该复合材料的结构特性致使泡沫筋微孔中和两相界面处的Cu严重腐蚀.
关键词:
盐雾腐蚀
,
双连续相复合材料
,
腐蚀失重
李凤岐
,
李博文
,
田冲
,
曹小明
,
张劲松
腐蚀科学与防护技术
用5.0 mass%的NaCl水溶液对泡沫SiC/Cu双连续相复合材料和对应的基体材料纯铜进行盐雾腐蚀实验.采用腐蚀失重法、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对比研究这两种材料的腐蚀行为.结果表明：两种材料的腐蚀产物成分相同,为“铜绿”Cu2Cl(OH)3(碱式氯化铜),下层为Cu2O保护层；在NaCl水溶液中,该复合材料比纯铜材料的腐蚀敏感性大,主要是因为在含氧的Cl-水溶液中该复合材料的结构特性致使泡沫筋微孔中和两相界面处的Cu严重腐蚀.
关键词:
盐雾腐蚀
,
Co-continuous composites
,
Corrosion weight-loss
