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《原位自生Al2O3颗粒增强Al基复合材料的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第27卷第3期粉末冶金技术Vol127,No132009年6月PowderMetallurgyTechnologyJun12009原位自生Al2O3颗粒增强Al基复合材料的研究3赵静怡刘鉴卫李国彬(河北工业大学材料科学与工程学院,天津300130)摘要:本研究是在Al基材料中加入了Cu2O颗粒,原位反应生成Al2O3颗粒,从而增强Al基材料。研究采用粉末冶金的方法,先冷压成型,再热压,在温度680℃压力1MPa时保温10分钟,成功制备了Al2O3/Al基复合材料。研究了Cu2O含量对该复合材料的密度、硬度、抗弯强度等性能的影响,结果表明:Al28Ni23Cu22Cu2
2、O复合材料的综合性能最好,硬度达到78166HRF,抗弯强度达到254135MPa。利用扫描电镜观察复合材料的表面形貌(SEM图像),并对试样成分进行分析(BSE图像),发现试样的成分分布比较均匀。通过XRD图谱和热力学分析表明:经热压后,该复合材料新生成物相主要为Al2O3。关键词:Cu2O;Al基复合材料;热压;颗粒增强TheAlbasedcompositesreinforcedbythein2situgeneratedAl2O3particlesZhaoJingyi,LiuJianwei,LiGuobin(SchoolofMaterialScienceandEn
3、gineering,HebeiUniversityofTechnology,Tianjin300130,China)Abstract:Albasedcompositesreinforcedbyin2situgeneratedAl2O3particlesbymeansofaddingCu2Oparticlesinthematerialwerepreparedbycoldpressingandthehotpressingat680℃andpressureof1MPafor10min.EffectofCu2Ocontentonthedensityhardnessandben
4、dingstrengthofthecompositeswereinvestigated.ResultshowthatAl28Ni23Cu22Cu2Ocompositeshavebestproperties:hardnessof78166HRFandbendingstrenthof254135MPa.SEMresultsshowthatconstitnentdistributionisuniform.ItisshowthatnewreactionproductofthecompositesismainlyAl2O3bythermodynamicanalysisandXR
5、Ddiffraction.Keywords:Cu2O;Alcomposites;pressuresintering;reinforcedbyparticlesTM金属基复合材料(MetalMatrixComposites,简称(XD),自蔓延高温合成(SHS)、机械合金化[13-15]TMTMMMCs)具有高比强度、高比模量、低热膨胀系数和(MA)、Lanxide法、DIMOX法,直接反应法[1][16-18]高耐热性等优良的性能,被誉为先进复合材料。和反应喷射法等。近年来,MMCs原位反应合成技术在强化金属基体,铝基复合材料是以金属铝及其合金为基体,以[2-5]得到
6、高性能的复合材料方面有很大进展。与传金属或非金属颗粒、晶须或纤维为增强相的非均质统的复合材料工艺相比,该工艺的优点体现在:1)混合物。原位反应生成的Al2O3颗粒,在金属基体[6-7]增强体与基体结合良好;2)可有效地控制原位中形成硬质相,可大大提高复合材料的各项性能,制[8]生成增强体的种类、大小、分布和数量;3)可省去备工艺简单、成本低廉,力学、物理性能优异,在汽单独合成、处理和加入增强体等工序,工艺简单,成车、飞机、卫星、导弹和民用机械能源、生物工程等领[9]域得到了广泛的应用[6-9]。本低,易于推广;4)可制备形状复杂、尺寸较大的构件;5)在保证材料具有较好
7、的韧性和高温性能的本试验选用Cu2O作为添加物,通过探索生产同时,可大幅度地提高材料的强度和弹性模工艺,并使最终的Al基复合材料得到优化。在Al[10-12]中加CuO,使CuO被还原,Al被氧化为AlO,属量。材料研究者已探索和发展了许多种原位2223TM复合铝基复合材料的制备方法,如反应烧结于反应烧结法(XD)。本试验是利用反应Cu2O+3赵静怡(1984-),在读硕士。E2mail:zhaojingyi107@163.com收稿日期:2008-03-27©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublis
