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铝镁系微叠层复合材料一体化制备与性能研究
1
作者 耿立国 孟令刚 +4 位作者 景栋 郭倩 孙兆霞 亚斌 张兴国 《热加工工艺》 北大核心 2025年第9期113-118,123,共7页
以纯铝片、AZ31镁合金和铜箔为原材料,探究铝镁微叠层复合材料一体化制备技术,研究不同层厚比对材料组织和性能的影响。利用金相显微镜、场发射电子探针、X射线衍射仪和扫描电子显微镜对复合材料的组织结构、元素分布、裂纹扩展等方面... 以纯铝片、AZ31镁合金和铜箔为原材料,探究铝镁微叠层复合材料一体化制备技术,研究不同层厚比对材料组织和性能的影响。利用金相显微镜、场发射电子探针、X射线衍射仪和扫描电子显微镜对复合材料的组织结构、元素分布、裂纹扩展等方面进行分析。结果表明,采用真空热压烧结技术制备的复合材料界面结合良好,随着铝/镁层厚比增大力学性能呈先上升后下降的趋势,且当铝镁层厚比为1∶3时材料综合性能最佳,其抗弯强度为365.58 MPa,弯曲比强度为149.2×10^(3)N·m/kg,抗拉强度为210.24 MPa。 展开更多
关键词 微叠层复合材料 真空热压 界面扩散 抗弯强度 抗拉强度
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砖-泥结构Ti/(Al_(3)Ti-AlTi_(3))微叠层复合材料的组织和力学性能
2
作者 景栋 孟令刚 +2 位作者 刘运峰 许金琛 张兴国 《热加工工艺》 北大核心 2025年第7期70-74,共5页
采用真空热压烧结法制备了砖-泥结构Ti/(Al_(3)Ti-AlTi_(3))微叠层复合材料。利用XRD、EPMA和SEM对复合材料的组成相和显微组织进行了表征,并通过与层状结构Ti/(Al_(3)Ti-AlTi_(3))微叠层复合材料进行对比,研究了组元复合结构对微叠层... 采用真空热压烧结法制备了砖-泥结构Ti/(Al_(3)Ti-AlTi_(3))微叠层复合材料。利用XRD、EPMA和SEM对复合材料的组成相和显微组织进行了表征,并通过与层状结构Ti/(Al_(3)Ti-AlTi_(3))微叠层复合材料进行对比,研究了组元复合结构对微叠层材料弯曲性能的影响。结果表明:砖-泥结构Ti/(Al_(3)Ti-AlTi_(3))微叠层复合材料中,Al_(3)Ti和AlTi_(3)形成了多边形薄片组织,薄片在复合材料中交错堆叠分布,薄片中心为Al3Ti层,层厚76μm;薄片外层为AlTi_(3),层厚40μm,薄片长度1~2mm,相邻薄片间通过韧性的Ti连接。相比于层状结构微叠层复合材料,砖-泥结构复合材料抗弯强度和失效应变分别提升了82%和25%,弯曲强度为675.6MPa,弯曲失效应变为7%。 展开更多
关键词 砖-泥结构 微叠层复合材料 显微组织 弯曲性能
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高熵铝化物微叠层复合材料增-等材制备及组织性能研究
3
作者 覃红星 王宇 +4 位作者 解蓓蓓 李伯君 范昊天 毕成龙 白舒乐 《精密成形工程》 北大核心 2025年第1期153-163,共11页
目的研究高熵合金和铝增-等材复合制备材料的成形性能,以及制备的高熵铝化物微叠层复合材料的组织和力学性能。方法首先研究了高熵合金和铝的复合材料增-等材制备各环节的成形性能,然后使用SEM、EDS、XRD分析了复合材料铝化物层的微观... 目的研究高熵合金和铝增-等材复合制备材料的成形性能,以及制备的高熵铝化物微叠层复合材料的组织和力学性能。方法首先研究了高熵合金和铝的复合材料增-等材制备各环节的成形性能,然后使用SEM、EDS、XRD分析了复合材料铝化物层的微观组织和生长动力学,最后从显微硬度、三点弯曲性能、断裂韧性、动态压缩强度的角度研究了复合材料的力学性能。结果选区激光烧结成形的实物没有翘曲、弯曲等明显宏观缺陷,渗流铸造的复合材料孔洞较多,个别区域出现了较大尺寸的缺陷,真空热压烧结使复合材料结合紧实;复合材料的扩散行为是高熵合金扩散到Al层,Al基本不发生扩散;复合材料铝化物层的显微硬度高于铸造和SPS制备的高熵合金的显微硬度,随着靠近Al层,硬度呈降低现象,三点弯曲性能和断裂韧性随反应时间的延长而降低,动态压缩强度随反应时间的延长而提高。结论高熵铝化物微叠层复合材料的增-等材复合制备材料成形性能良好;复合材料铝化物层的组织组成是Al3(Co,Cr,Fe,Ni),扩散层生长是晶内扩散和界面反应控制的混合型生长;铝化物层对复合材料性能的影响很大,其厚度增加,使复合材料三点弯曲性能和断裂韧性降低,动态压缩强度提高。 展开更多
关键词 增-等材制备 微叠层复合材料 高熵合金 动态压缩强度 断裂韧性
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微叠层复合材料的制备现状及连接难点讨论 被引量：4
4
作者 魏守征 李亚江 《航空制造技术》 北大核心 2013年第19期93-97,共5页
本文阐述了微叠层复合材料的增韧机理、制备工艺和连接难点。微叠层复合材料通过韧性层的塑性变形拦截裂纹扩展路径,屏蔽裂纹之间的桥接,改善材料的断裂韧性。目前,制备微叠层复合材料的方法主要有热压扩散成形、自蔓延高温合成、磁控... 本文阐述了微叠层复合材料的增韧机理、制备工艺和连接难点。微叠层复合材料通过韧性层的塑性变形拦截裂纹扩展路径,屏蔽裂纹之间的桥接,改善材料的断裂韧性。目前,制备微叠层复合材料的方法主要有热压扩散成形、自蔓延高温合成、磁控溅射沉积及电子书物理气相沉积等。熔焊时,微叠层复合材料的连接难点在于焊缝组织的不均匀性,可能会造成部分熔合及其他缺陷;钎焊时微叠层复合材料的连接难点在于钎料的选择。微叠层复合材料具有高的强度和耐高温性能,而且质量较单体合金轻,在航空制造中将会起到举足轻重的作用。 展开更多
关键词 微叠层复合材料 增韧机理 熔焊 钎焊
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铝铜微叠层复合材料制备和组织性能研究 被引量：2
5
作者 姜营玺 景栋 +4 位作者 张华炜 周秉文 孟令刚 张丹宁 张兴国 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期39-45,共7页
通过真空热压法制备出铝铜金属间化合物微叠层复合材料,研究了保温时间、热压温度等工艺参数对成形过程的影响.采用SEM对结合界面进行显微形貌观察,利用EPMA表征界面处元素分布,确定出扩散层的数量和种类;通过显微硬度测试分析结合界面... 通过真空热压法制备出铝铜金属间化合物微叠层复合材料,研究了保温时间、热压温度等工艺参数对成形过程的影响.采用SEM对结合界面进行显微形貌观察,利用EPMA表征界面处元素分布,确定出扩散层的数量和种类;通过显微硬度测试分析结合界面处的硬度分布.另外,分析了不同工艺条件下铝铜微叠层复合材料的导电率和导热系数.结果表明:随热压温度升高,铝铜微叠层复合材料结合界面处扩散层析出相种类逐渐变多、厚度逐渐增加,同时导致复合材料导电率呈现出先升后降,而导热系数则保持单调下降的态势.显微硬度的测试结果呈现由Cu层和Al层向扩散层急剧增大的规律,且在扩散层中部硬度达到最大值.最终确定热压温度570℃、保温时间4 h为较优的制备工艺,获得的铝铜微叠层复合材料导电率为55.75%(IACS),导热系数为258.3 W/(m·K). 展开更多
关键词 铝铜微叠层复合材料 真空热压 显微组织 显微硬度 导电率 导热系数
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碳纤维与扩散层厚度对Al-Mg-Ti微叠层复合材料组织性能的影响 被引量：1
6
作者 孙兆霞 郭倩 +4 位作者 孟令刚 景栋 耿立国 张维平 张兴国 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期79-86,共8页
以1060纯铝、TC4钛合金、AZ31镁合金和镀镍碳纤维编织布为原材料,使用真空热压扩散技术和“箔-纤维-箔”法制备出碳纤维增强Al-Mg-Ti微叠层复合材料。通过控制铝镁保温时间分析了铝镁扩散层厚度对材料组织性能的影响,探讨碳纤维的强化机... 以1060纯铝、TC4钛合金、AZ31镁合金和镀镍碳纤维编织布为原材料,使用真空热压扩散技术和“箔-纤维-箔”法制备出碳纤维增强Al-Mg-Ti微叠层复合材料。通过控制铝镁保温时间分析了铝镁扩散层厚度对材料组织性能的影响,探讨碳纤维的强化机理,采用X射线衍射仪(XRD)、能谱分析仪(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)等分析了复合材料的相组成、元素分布与裂纹扩展形貌,测试了复合材料的抗弯强度和冲击韧性。结果表明:碳纤维增强Al-Mg-Ti微叠层复合材料扩散层厚度随着保温时间的延长而增加,力学性能呈先上升后下降的趋势,碳纤维通过纤维脱粘、纤维拔出和纤维劈裂等方式吸收了大量断裂能,起到显著的增韧效果。在铝钛热压温度640℃保温时间2 h,铝镁热压温度440℃保温时间8 h时,复合材料力学性能最优,抗弯强度为380 MPa,冲击韧度为26.2 J/cm^(2),相对于基体抗弯强度和冲击韧性分别提高了10.8%和30.3%。 展开更多
关键词 Al-Mg-Ti微叠层复合材料 碳纤维增强 真空热压 扩散层厚度 力学性能
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Fe-Al微叠层复合材料的制备及界面表征 被引量：3
7
作者 祖国胤 张影 +1 位作者 魏振雄 满婷 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1554-1561,共8页
将多层纯铁和纯铝薄板交替叠放,采用“热轧复合—冷轧减薄—合金化热处理”工艺流程制备了Fe-Al金属/金属间化合物微叠层复合材料(Fe-Al MIL),研究了合金化温度对该复合材料微观组织、相组成、相变及力学性能的影响.结果表明:所制备的Fe... 将多层纯铁和纯铝薄板交替叠放,采用“热轧复合—冷轧减薄—合金化热处理”工艺流程制备了Fe-Al金属/金属间化合物微叠层复合材料(Fe-Al MIL),研究了合金化温度对该复合材料微观组织、相组成、相变及力学性能的影响.结果表明:所制备的Fe-Al微叠复合材料Fe/Al界面结合状态良好;随合金化温度的升高,化合物层厚度随之增加,当温度低于Fe-Al固-半固态反应温度655℃时,Fe_(2)Al_(5)和FeAl是化合物层的主要物相,而高于655℃时,则会在化合物层和Fe金属界面处出现少量交替分布的FeAl_(3)和Fe_(3)Al;DSC曲线上呈现出~559,~571和~667℃三个放热峰,分别代表FeAl_(3),Fe_(2)Al_(5)和FeAl的相转变;固-固和固-液合金化后得到的Fe-Al MIL力学性能较差,均易发生分层断裂现象,而固-半固态合金化热处理后其力学性能最佳. 展开更多
关键词 微叠层复合材料 热轧复合 冷轧减薄 合金化 界面
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热处理对NiCrAl/Ni_3Al微叠层材料力学性能影响 被引量：1
8
作者 关春龙 徐三魁 祁颖 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2007年第4期46-49,共4页
利用电子束物理气相沉积技术(EB-PVD)制备NiCrAl/Ni3Al微叠层复合材料,对其在制备态和时效态不同温度下的力学性能进行试验,考察不同时效温度对材料拉伸性能的影响。结果表明,制备态样品沿柱状晶晶界发生脆性断裂,而热处理态样品的断口... 利用电子束物理气相沉积技术(EB-PVD)制备NiCrAl/Ni3Al微叠层复合材料,对其在制备态和时效态不同温度下的力学性能进行试验,考察不同时效温度对材料拉伸性能的影响。结果表明,制备态样品沿柱状晶晶界发生脆性断裂,而热处理态样品的断口具有典型的韧性断裂特征。力学性能测试结果表明,经过适当的热处理后,微层材料室温和高温力学性能与制备态时相比,有明显的改善。经740℃/32h热处理后,材料性能明显提高。 展开更多
关键词 电子束物理气相沉积 微叠层复合材料 力学性能
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NiCrAl/Ni_3Al微叠层材料的断裂韧度测算
9
作者 关春龙 左宏森 +1 位作者 祁颖 马李 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期14-17,共4页
利用电子束物理气相沉积技术(EB-PVD)制备了NiCrAl/Ni3Al微叠层复合材料。建立了具有中心穿透裂纹有限宽NiCrAl叠层的I型裂纹扩展模型,推导出它的断裂韧度表达式,并利用带预制裂纹的Ni-CrAl/Ni3Al叠层试样的四点弯曲断裂数据,估算出NiC... 利用电子束物理气相沉积技术(EB-PVD)制备了NiCrAl/Ni3Al微叠层复合材料。建立了具有中心穿透裂纹有限宽NiCrAl叠层的I型裂纹扩展模型,推导出它的断裂韧度表达式,并利用带预制裂纹的Ni-CrAl/Ni3Al叠层试样的四点弯曲断裂数据,估算出NiCrAl的断裂韧度,叠层后增强Ni3Al单体的断裂抗力。实验结果表明,制备态NiCrAl/Ni3Al微叠层复合材料试样的拉伸断口呈现出裂纹扩展和裂纹瞬断两个区域;随着温度的升高,塑性增加。 展开更多
关键词 电子束物理气相沉积 微叠层复合材料 断裂韧度
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红矾钠技术及铬基新材料开发受关注
10
《无机盐工业》 CAS 北大核心 2009年第11期14-14,共1页
近日从科技部了解到,该部将划拨经费2 700万元设立“万吨级碳化法制备红矾钠关键技术及铬基新材料研发”项目。该项目将从万吨级碳化法制备红矾钠核心技术与关键装备开发以及铬基新材料研究等方面展开研究。其总体目标是：完成碳化法制... 近日从科技部了解到,该部将划拨经费2 700万元设立“万吨级碳化法制备红矾钠关键技术及铬基新材料研发”项目。该项目将从万吨级碳化法制备红矾钠核心技术与关键装备开发以及铬基新材料研究等方面展开研究。其总体目标是：完成碳化法制备红矾钠核心技术与关键装备开发,实现年产3万t级碳化法制备红矾钠的稳定生产;开发出基于羰基铬的新型红外化学传感器以及铬基透波复合材料、微叠层复合材料等铬基新材料,为研制高效可靠的航空及航天器关键材料提供技术支撑。 展开更多
关键词 新材料开发 技术支撑 红矾钠 铬基 微叠层复合材料 透波复合材料 化学传感器 碳化法
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