固態(tài)復合法制備鋁基復合材料及成型研究.pdf

1、制備復合材料時，根據(jù)增強顆粒進入基體時基體的狀態(tài)，有液態(tài)復合或半固態(tài)復合之分。但這些復合工藝均存在著增強顆粒與基體間的潤濕性差、有害界面反應(yīng)和顆粒偏聚等問題，極大地影響著復合材料性能的進一步提高和推廣應(yīng)用。為此，作為液態(tài)復合和半固態(tài)復合概念的自然延伸，本文提出了固態(tài)復合的概念,并研究了SiC顆粒增強鋁基復合材料的固態(tài)復合和壓鑄成型工藝。
　　 增強顆粒預(yù)處理是制備顆粒增強復合材料的前提性工藝步驟之一。通過掃描電鏡觀察和能譜分析，

2、發(fā)現(xiàn)本研究所用SiC顆粒表面吸附或粘附著亞微米級的SiC粉體和少量Fe、Mn、V、Ni等雜質(zhì)，為此通過酸洗和浸泡沖洗，有效地去除了顆粒表面的這些有害物。另外，為避免在復合坯料熔化時SiC顆粒與鋁液發(fā)生有害界面反應(yīng)，對清洗后的SiC顆粒進行了高溫氧化處理。氧化增重試驗結(jié)果表明：經(jīng)過1000℃6小時的氧化處理，在碳化硅顆粒表面形成氧化層，其厚度經(jīng)測算約為117nm。
　　 為了研究固態(tài)復合時增強顆粒在金屬基體中的分布均勻性，把經(jīng)過清

3、洗和高溫氧化處理的SiC顆粒與鋁粉用帶強制攪拌的混料機進行混合，然后經(jīng)冷壓、熱壓得到復合坯料。為避免鋁顆粒的氧化，在混合過程中混料機中始終通入氬氣進行保護。試驗結(jié)果表明，混料時間1.5小時即可使SiC顆粒均勻分布于鋁粉之中。熱壓的目的是，利用鋁粉的高溫塑性降低制坯壓力；同時可促進SiC顆粒與鋁粉顆粒的緊密結(jié)合。
　　 將復合坯料加入“貧鋁”7090Al合金溶液中進行熔化分散，同時加以電磁攪拌，至半固態(tài)時進行壓鑄成型。試樣檢測結(jié)果