颗粒增强铝基复合材料的研发

近年来在金属基复合材料领域,铝基复合材料的发展非常迅速。这不仅因为它是重量轻、比强度、刚度高、剪切强度高、热膨胀系数低、良好的热稳定性和导热性,导电性,和良好的抗磨耐磨和耐腐蚀性有机溶剂和液体,和一系列的优势,在全球范围内,因为丰富的铝资源,结合传统的设备和加工技术的成型和加工可用,因此铝基复合材料的制备和生产更多的经济比其他金属基复合材料,容易扩展和应用。

增强铝基复合材料包括纤维增强和颗粒两大类,解决了颗粒增强铝基复合材料纤维增强铝基复合材料增强纤维制备成本高的问题,和各向同性材料,克服了出现在准备的过程中,如纤维损伤,显微组织不均匀,相互接触的纤维和纤维和材料性能反应区太大,很多缺点,因此,颗粒增强铝基复合材料已经成为世界上一个重要的金属基复合材料领域的研究热点,越来越多的工业规模生产和应用的方向发展。

目前主要选择Al - Mg矩阵铝合金- Si和铝-锌-镁合金热处理,如加强。这些合金固体溶解度和扩散系数和固溶状态的接口可以相对较小,因此它可以缓慢的粗化和界面反应。加强粒子主要是各种硬质合金、氮化物、氧化物、硼化晶体颗粒等。

研究表明,外加增强粒子和它的内容增加,体积明显增强的复合材料弹性模量,甚至接近或超过一些钛合金。这种特性的颗粒增强铝基复合材料在各方面的应用程序提供了非常有利的条件。此外,增强颗粒的加入,因为不同的增强颗粒与基体的热膨胀系数在高密度位错引起的残余应力,材料还具有优良的阻尼性能。

最近,哈尔滨工业大学发现TiB2颗粒增强铝基复合材料具有自润滑特性。自润滑是指通过矩阵复合成一个低摩擦系数固体润滑剂减少摩擦表面之间的摩擦或其他形式的表面破坏。TiB2具有耐热、耐腐蚀和抗氧化能力和优良性能。其熔点、微硬度和弹性模量都高于原文如此,因此TiB2颗粒增强金属基复合材料耐磨结构具有良好的应用前景。哈尔滨工业大学在制备TiB2 /铝复合材料在600℃之前TiB2粒子氧化处理,2小时用压力注入体积分数45%的TiB2 /铝复合材料。氧化后,出现氧化表面的微小粒子。通过分析二氧化钛。氧化处理后制备TiB2粒子复合材料的界面是约10到20海里过渡区,微晶二氧化钛和无定形B2O3。微晶二氧化钛和无定形B2O3自动润滑,形成H3BO3 B2O3将水与空气接触,并降低复合材料的摩擦系数。他们已经开发出TiB2 /铝复合材料100克的载荷作用下,自润滑的特点,摩擦系数为0.08,并能保持抗拉强度630 MPa,达到自润滑功能的界面设计和综合效应。

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