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1分鐘了解強(qiáng)大的碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料
作者:蘇化學(xué)   發(fā)布日期:2021-05-10

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展,人們對(duì)工程材料的要求也越來(lái)越高,更看重其低密度、高比強(qiáng)度、高比剛度、耐高溫、抗疲勞、抗腐蝕等一系列優(yōu)異的物理力學(xué)性能。顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料便是為了滿足上述要求而產(chǎn)生的。

碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料(Si Cp/Al)具有質(zhì)量輕、高比強(qiáng)度、高比模量、低熱膨脹系數(shù)、良好的抗磨損能力等突出的優(yōu)點(diǎn),各項(xiàng)性能優(yōu)異,很符合大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用要求。憑借其顯著的優(yōu)點(diǎn),它取代了很多領(lǐng)域的傳統(tǒng)材料,是當(dāng)今制造領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一,并應(yīng)用在航天、航空、汽車、光學(xué)精密裝置、以及電子工業(yè)等眾多領(lǐng)域。



硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的增強(qiáng)體顆粒價(jià)格低廉,可用常規(guī)方法加工制造。

目前,粉末冶金、擠壓鑄造法、噴射共沉積和攪拌鑄造等是顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的主要制備工藝方法。研究表明,攪拌鑄造是制備大量具有優(yōu)良性能的鋁基復(fù)合材料最為理想的途徑。但采用攪拌鑄造法制備的鋁基復(fù)合材料具有晶粒組織粗大、成分偏析嚴(yán)重、陶瓷顆粒與基體之間容易發(fā)生有害的界面反應(yīng)而削弱界面結(jié)合強(qiáng)度以及在攪拌制備的過(guò)程中會(huì)卷入大量氣體形成較高的氣孔率等問(wèn)題。

用鑄造法制備的顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料成本最低,摩擦性能也十分優(yōu)異,而熱處理是一種強(qiáng)化顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料摩擦性能的有效方法。



碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備工藝多種多樣,但是不同工藝有優(yōu)劣之分,生產(chǎn)能力也不大相同。在制備出性能優(yōu)異的碳化硅顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料過(guò)程中還存在碳化硅顆粒在鋁合金熔體中不穩(wěn)定,與合金熔體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),于界面處生成不穩(wěn)定化合物等問(wèn)題。今后碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究重點(diǎn)便是如何避免在制備過(guò)程中發(fā)生的各種不利的界面反應(yīng)以及基體金屬的氧化反應(yīng)。

制備成本過(guò)高便是阻礙顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料發(fā)展的另一個(gè)主要原因,這使碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料更多被應(yīng)用于航天航空領(lǐng)域,在民用領(lǐng)域的應(yīng)用十分有限。

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