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Mg对无压自浸渗制备SiC_pAl复合材料组织与性能的影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-10-11  浏览次数:4 选择视力保护色:

[摘要]中华不锈钢网创新报道:这是较硬粒子对材料摩擦表面的犁沟作用留下的( 高强石墨材料较较大,机加工过程热解炭的脱落是造成摩擦表

中华不锈钢网创新报道:这是较硬粒子对材料摩擦表面的犁沟作用留下的( 高强石墨材料较较大,机加工过程热解炭的脱落是造成摩擦表面存在较多孔隙的原因之一。表面分布了各种形状的孔隙,极不平整。摩擦之后试样表面被一层碎屑覆盖,纤维排列有的不可辨认,磨屑颗粒大小不一,这时摩擦磨损机制以磨粒磨损为主。在低载荷下,有膜形成,而且厚薄不一地铺层在表面,可以看到显露出的纤维、孔隙、裂纹以及由磨粒磨损产生的磨痕、沟槽,这时疲劳磨损和磨粒磨损2种机制共存,而且在进一步摩擦磨损过程中,将出现材料剥落现象。根据膜的变化情况就可以解释C/C复合材料及高强石墨的摩擦磨损性能,随着载荷的逐渐增大,膜开始形成,厚薄不一,而且膜内的磨屑粒径减小,这样使磨粒磨损作用减弱,所以摩擦因数稳定。从载荷的影响看,由于载荷增加,膜的厚度减薄,同时磨屑粒子得到细化,犁沟作用减弱,所以摩擦因数减小;另外,由于实际接触面积与载荷呈非线性关系,使摩擦因数随着载荷的增加而有所增大,C/C复合材料及高强石墨基本上都遵循这一规律。

  3结论a从摩擦磨损角度考虑,C/C复合材料比高强石墨材料更适合用作航空发动机主轴密封环。C/C复合材料的摩擦因数较低,在0.08 ~0.12范围内,而高强石墨材料的摩擦系数在0.22~0. 24之间。C/C复合材料的体积磨损量也明显小于高强石墨材b.C/C复合材料及高强石墨的摩擦磨损过程以磨粒磨损机理为主。
Mg对无压自浸渗制备SiCp/Al复合材料组织与性能的影响①张全萍,许伯藩,吴新杰,王蕾(武汉科技大学材料与冶金学院,武汉430081)采用无压自浸渗法制备SiCp/Al复合材料。研究了Mg含量对SiCp与Al之间浸润性的影响;探讨了Mg含量对SiCp/Al复合材料的组织与性能的影响及其作用机理。结果表明,加入的Mg与SiCp表面的氧化物薄膜和铝基体发生反应,生成物会阻止SiCp与Al基体反应生成AI4C3脆性相,同时SiCp表面的微反应也增加了基体与SiCp的结合强度,改善了基体与SiCp之间的浸润性,从而使复合材料的耐磨性提高了3-4倍。

  中华不锈钢网创新报道:无压自浸渗;SiCp/Al复合材料;Mg随着科技的发展和工业生产对材料性能的要求日益提高,单一的普通材料已越来越难满足实际需要。复合材料即是适应高性能要求而出现的先进材料。其中陶瓷颗粒增强铝基复合材料具有高的比强度、比刚度及良好的耐磨性被广泛地应用于汽车及航空航天工业。有关SiC增强铝基复合材料的方法有很多,如粉末冶金法、熔融铸造法、喷射沉积法及压力渗透法等,但普遍存在工艺复杂,成本过高等缺点而使产品难以广泛应用。新近提出了一种无压自浸渗法制备SiC增强铝基复合材料的新方法,该法因成本低、工艺简单和易于工业生产而得到广泛的研究,使铝液浸渗时流动性增加,浸渗的深度也随之增加。

  2.2微观组织材料的显微组织。如(a)所示,未加活化剂Mg的试样中SiC颗粒分布不均匀且多有棱角,同时还有少量条状的脆性相Al4C3及孔洞与疏松存在;而加入1%Mg的复合材料中SiC颗粒分布均匀,棱角减少甚至于接近球形,无孔洞与疏松存在,组织中只观察到Al基体与SiC颗粒((b))。这将使复合材料在承载时缓和应力集中,利于载荷传递,使力学性能得以提高。但是,当加入的Mg量超过1.0%时,制备的复合材料中虽然有部分的颗粒结合较紧密,但又出现了偏聚和孔洞现象。所示复合材料中添加Mg的量为1.5%. X射线衍射分析结果析结果。未加活化剂Mg的试样如(a)所示,表明除了有SiC颗粒相与Al基体相外,还存在一定量的AUC3相,这与(a)所示的微观组织结果相一致。(b)所示的X射线衍射分析结果表明,复合材料中除了有SiC颗粒相与Al基体相外,还有量的髹各相存在2.4耐磨性。结果表明,Mg的加入对复合材料的耐磨性影响是显著的。未加Mg的试样其磨损量与时间几乎成正比例关系。加入Mg的试样,开始时磨损量极少,在15h之后磨损量逐渐增加,但磨损曲线平缓,且耐磨性较未加Mg的试样提高3 ~4倍。这可能是在加入Mg之后,一定程度上改善了基体和SiC颗粒之间的浸润性,增加了两者之间的结合强度,减少了孔洞和疏松,从而改善复合材料的耐磨性。中华不锈钢网创新报道

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