高体分SiC_p/Mg复合材料真空气压浸渗工艺及其热膨胀性能 被引量：2

1

作者 徐志锋 余欢 +4 位作者 汪志太 郑玉惠 胡美忠 蔡长春 严青松 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1610-1613,1617,共5页

采用真空气压浸渗法制备了高体分小尺寸SiCp/Mg复合材料,研究了真空压力对小尺寸SiCp多孔体浸渗的影响规律及SiCp/Mg复合材料的热膨胀性能。实验表明,在浸渗温度为983K,压力0.3MPa,保压5min的条件下,其中,能有效浸渗的振实堆积的单一尺... 采用真空气压浸渗法制备了高体分小尺寸SiCp/Mg复合材料,研究了真空压力对小尺寸SiCp多孔体浸渗的影响规律及SiCp/Mg复合材料的热膨胀性能。实验表明,在浸渗温度为983K,压力0.3MPa,保压5min的条件下,其中,能有效浸渗的振实堆积的单一尺寸SiCp多孔体的最小粒径达到了13μm;而32μm的SiCp/Mg复合材料的密度为2.625g/cm^3,SiC颗粒体积分数达到了58.2%。OM、XRD分析表明镁液渗透均匀,无明显的气孔、缩松和熔剂夹杂等铸造缺陷;Mg基体、α型SiC是复合材料的主要组成相,同时还含有少量的MgO、Mg2Si相。此外,32μmSiCp/Mg复合材料在30-200℃温度范围内的平均热膨胀系数为6.5×10^-6/K,表现出了优异的热膨胀性能。 展开更多

关键词 真空气压浸渗 高体分 SICP/MG复合材料 热膨胀系数

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气压浸渗制备Al-Si-Al结构中硅的溶解及控制

2

作者 于威 于家康 +1 位作者 陈代刚 袁曼 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第4期89-92,共4页

采用气压浸渗法制备了Al-Si-Al三明治结构的复合材料来研究硅的溶解及控制。光学显微镜观察显示:在没有SiO2的情况下,硅片被铝合金溶解,其界面失去平直而变成波纹的形状;采用高温氧化的方法是硅片表面生成一层SiO2,这可有效防止硅的溶解... 采用气压浸渗法制备了Al-Si-Al三明治结构的复合材料来研究硅的溶解及控制。光学显微镜观察显示:在没有SiO2的情况下,硅片被铝合金溶解,其界面失去平直而变成波纹的形状;采用高温氧化的方法是硅片表面生成一层SiO2,这可有效防止硅的溶解,其界面保持平直。SEM及EDS分析表明,Al-Si界面结合良好,界面处富含氧元素,最终界面反应产物为MgAl2O4、Al2O3。 展开更多

关键词 气压浸渗 硅的氧化 硅的溶解 界面

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纤维预热温度对真空气压浸渗连续SiC_f/Al复合材料致密度和力学性能的影响 被引量：7

3

作者 廖焕文 徐志锋 +1 位作者 余欢 王振军 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2264-2271,共8页

选用先驱体法制备的直径10~15μm束丝SiC纤维作为增强体材料，采用真空气压浸渗法制备了SiCf体积分数为40%的连续SiCf/Al复合材料，研究纤维预热温度对复合材料显微组织与力学性能的影响。结果表明：复合材料中原局部存在少量团聚的SiC... 选用先驱体法制备的直径10~15μm束丝SiC纤维作为增强体材料，采用真空气压浸渗法制备了SiCf体积分数为40%的连续SiCf/Al复合材料，研究纤维预热温度对复合材料显微组织与力学性能的影响。结果表明：复合材料中原局部存在少量团聚的SiC纤维束随着纤维预热温度的提高，纤维团聚减少，分布更趋于均匀；而复合材料致密度和抗拉强度随纤维预热温度的升高先逐渐增加后缓慢降低；其中，在纤维预热温度为500℃、浸渗温度为730℃、浸渗压力为7 MPa和保压时间为5 min的浸渗工艺条件下所制备的连续SiCf/Al复合材料的致密度为97.24%，抗拉强度达到768.9 MPa。 展开更多

关键词 连续SiCf/Al复合材料 真空气压浸渗 纤维预热温度 显微组织 力学性能

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气压浸渗法制备Al_2O_(3(sf))/Al复合材料的缺陷分析

4

作者 赵文侠 杨永顺 +1 位作者 郭俊卿 冯科 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第24期124-127,共4页

采用气压液态金属浸渗法制备了Al2O3(sf)/Al复合材料,通过X射线衍射仪、能谱仪、扫描电镜等研究手段对材料微观缺陷进行观察分析。研究表明,影响Al2O3(sf)/Al复合材料力学性能的主要因素有:在材料制备过程中,纤维不均匀分布造成的团聚;... 采用气压液态金属浸渗法制备了Al2O3(sf)/Al复合材料,通过X射线衍射仪、能谱仪、扫描电镜等研究手段对材料微观缺陷进行观察分析。研究表明,影响Al2O3(sf)/Al复合材料力学性能的主要因素有:在材料制备过程中,纤维不均匀分布造成的团聚;基体合金在加热过程中析出的Mg2Si相以及熔融金属液在浸渗预制体时所产生的显微缩孔及气孔。 展开更多

关键词 气压浸渗法 铝基复合材料 缺陷

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混杂Cf／SiCp／Al复合材料的低压浸渗

5

作者 于家康 周尧和 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第B12期90-93,共4页

提出了混杂低压浸渗模型，理论计算表明：在0.45MPa压力下可实现对非润湿体系浸杂Cf/Al复合材料的完全浸渗。采用超声混杂法制出了SiCp分布均匀的混杂预制型Cf/SiCp，探讨了混杂预制型的均匀性，采用气压浸渗法在1MPa压力下制出了纤维... 提出了混杂低压浸渗模型，理论计算表明：在0.45MPa压力下可实现对非润湿体系浸杂Cf/Al复合材料的完全浸渗。采用超声混杂法制出了SiCp分布均匀的混杂预制型Cf/SiCp，探讨了混杂预制型的均匀性，采用气压浸渗法在1MPa压力下制出了纤维分布均匀的混杂复合材料Cf/SiCp/Al，分析了纤维分布与混杂预制型中SiCp分布的关系。 展开更多

关键词 功能复合材料 浊杂预制型 低压浸渗 超声混杂法 气压浸渗法 铝 碳化硅 碳纤维

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基体合金对连续SiC_f/Al复合材料界面及拉伸强度的影响 被引量：8

6

作者 聂明明 徐志锋 +2 位作者 徐燕杰 余欢 王振军 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期593-601,共9页

分别以ZL102、ZL114A、ZL205A及ZL301这4种合金为基体,以Si C纤维为增强体,采用真空气压浸渗法制备SiC_f体积分数为40%的连续SiC_f/Al复合材料。采用TEM和SEM对不同基体合金的SiC_f/Al复合材料界面及断口形貌进行观察,并测试其拉伸强度... 分别以ZL102、ZL114A、ZL205A及ZL301这4种合金为基体,以Si C纤维为增强体,采用真空气压浸渗法制备SiC_f体积分数为40%的连续SiC_f/Al复合材料。采用TEM和SEM对不同基体合金的SiC_f/Al复合材料界面及断口形貌进行观察,并测试其拉伸强度。结果表明:不同基体合金的连续SiC_f/Al复合材料界面形貌存在明显差异,其力学性能及断口形貌亦存在较大的差异。其中,SiC_f/ZL102复合材料的界面存在细小的针状Al_4C_3相,无明显界面层,呈弱界面结合,平均拉伸强度为615.7 MPa,断口纤维拔出现象明显;SiC_f/ZL205A复合材料的界面存在块状的Al_4C_3相及CuAl_2相,呈强界面结合,平均拉伸强度为385.1 MPa,断口平齐;SiC_f/ZL114A复合材料的界面结合较SiC_f/ZL102复合材料的强,平均拉伸强度为475.9 MPa;SiC_f/ZL301复合材料的界面存在棒状Al_4C_3相,大量Mg元素的富集降低界面反应,界面结合强度适中,平均拉伸强度为769.3 MPa,断口出现韧窝,基体改变裂纹横向传播的方向。 展开更多

关键词 基体合金 SiCf/Al复合材料 拉伸强度 界面 真空气压浸渗

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编织结构对3D-C_f/Al复合材料显微组织与力学性能的影响 被引量：15

7

作者 周珍珍 徐志锋 +1 位作者 余欢 王振军 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期773-781,共9页

选用三维五向和三维正交两种编织结构的纤维预制体,采用真空气压浸渗法制备纤维3D-C_f/Al复合材料,研究编织结构对3D-C_f/Al复合材料显微组织和拉伸强度的影响。结果表明:编织结构对3D-C_f/Al复合材料的显微组织与力学性能具有显著影响... 选用三维五向和三维正交两种编织结构的纤维预制体,采用真空气压浸渗法制备纤维3D-C_f/Al复合材料,研究编织结构对3D-C_f/Al复合材料显微组织和拉伸强度的影响。结果表明:编织结构对3D-C_f/Al复合材料的显微组织与力学性能具有显著影响。其中,三维五向和三维正交C_f/Al复合材料平均致密度分别为97.7%和98.3%,三维五向C_f/Al复合材料存在少量的束间孔洞、气孔缺陷,而三维正交C_f/Al复合材料存在少量纤维团聚缺陷;三维五向C_f/Al复合材料的拉伸强度、拉伸模量及泊松比均明显高于三维正交C_f/Al复合材料的,二者的平均拉伸强度分别为753.5 MPa和644.1 MPa,拉伸模量分别为194 GPa和150 GPa,泊松比分别为0.89和0.04;三维五向C_f/Al复合材料的抗弯强度、弯曲模量均明显低于三维正交C_f/Al复合材料的,二者平均抗弯强度分别为931.8 MPa和1010.3 MPa,弯曲模量分别为134.2 GPa和154.6 GPa。通过对预制体编织结构的设计,可实现3D-C_f/Al复合材料性能设计。 展开更多

关键词 3D-C_f/Al复合材料 显微组织 力学性能 真空气压浸渗

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镀层厚度对镀钛金刚石/铝复合材料热导率的影响 被引量：11

8

作者 陈代刚 于家康 +1 位作者 于威 袁曼 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期802-808,共7页

通过在金刚石表面镀钛来改善金刚石和铝基体之间的弱界面结合,并用气压浸渗法制备体积分数为60%的镀钛金刚石/铝复合材料。研究镀钛后金刚石颗粒的物相组成、不同镀层厚度和不同颗粒尺寸下复合材料的热导率;用H-J和DEM模型预测复合材料... 通过在金刚石表面镀钛来改善金刚石和铝基体之间的弱界面结合,并用气压浸渗法制备体积分数为60%的镀钛金刚石/铝复合材料。研究镀钛后金刚石颗粒的物相组成、不同镀层厚度和不同颗粒尺寸下复合材料的热导率;用H-J和DEM模型预测复合材料的热导率,并将预测结果与实验值进行对比。结果表明,镀钛后金刚石颗粒的物相由金刚石、碳化钛和钛三相组成;随着镀层厚度的增加,界面传热系数减小,复合材料的热导率减小;颗粒的尺寸越小,这种变化趋势越明显;相对于H-J模型,DEM模型更能准确地预测镀钛金刚石增强的复合材料的热导率;通过计算得出镀钛金刚石/铝复合材料的临界镀层厚度为1.5μm,当超过此临界镀层厚度时,镀层反而不利于复合材料热导率的提高。 展开更多

关键词 镀钛金刚石 铝复合材料 镀层厚度 热导率 界面传热系数 气压浸渗

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基体合金对连续SiC_f/Al复合材料显微组织及拉伸强度的影响 被引量：6

9

作者 徐志锋 徐燕杰 +2 位作者 余欢 王振军 周珍珍 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期392-400,共9页

选用的增强体为先驱体法制备的束丝SiC纤维(KD-Ⅱ型),采用真空气压浸渗法制备体积分数为40%、基体合金分别为ZL102、ZL114A及ZL205A合金的连续SiCf/Al复合材料,并用Na OH溶液萃取出SiC纤维,研究基体合金对连续SiCf/Al复合材料微观组织... 选用的增强体为先驱体法制备的束丝SiC纤维(KD-Ⅱ型),采用真空气压浸渗法制备体积分数为40%、基体合金分别为ZL102、ZL114A及ZL205A合金的连续SiCf/Al复合材料,并用Na OH溶液萃取出SiC纤维,研究基体合金对连续SiCf/Al复合材料微观组织和拉伸强度的影响。结果表明:基体合金对连续SiCf/Al复合材料的微观组织及力学性能有显著地影响。其中,SiCf/ZL102复合材料纤维分散均匀和致密,SiCf/ZL114A复合材料存在少量的纤维团聚,而SiCf/ZL205A复合材料存在明显的偏聚和微孔缺陷;基体ZL102、ZL114A及ZL205A复合材料的平均拉伸强度分别为615.7、475.9和385.1 MPa,差别较大;同时,从基体ZL102、ZL114A及ZL205A的复合材料中萃取出SiC纤维的平均拉伸强度分别为原丝的50.94%、41.51%及25.09%;在浸渗过程中,纤维损伤和分布是导致不同基体复合材料力学性能差异的关键因素。 展开更多

关键词 真空气压浸渗 萃取纤维 SIC纤维 拉伸强度

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镀TiC金刚石/铝复合材料的界面及热膨胀性能 被引量：6

10

作者 王新宇 于家康 朱晓敏 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1718-1724,共7页

采用气压浸渗法制备高体积分数的镀TiC金刚石/铝复合材料,通过SEM和EDS等手段对复合材料的断口形貌进行分析,并研究TiC镀层对复合材料界面和热膨胀性能的影响。结果表明:TiC镀层改善金刚石颗粒与铝合金基体之间的选择性粘结现象,断裂方... 采用气压浸渗法制备高体积分数的镀TiC金刚石/铝复合材料,通过SEM和EDS等手段对复合材料的断口形貌进行分析,并研究TiC镀层对复合材料界面和热膨胀性能的影响。结果表明:TiC镀层改善金刚石颗粒与铝合金基体之间的选择性粘结现象,断裂方式以基体断裂为主。部分TiC会被氧化成TiO2并与铝合金基体反应生成Al2O3,从而实现金刚石颗粒与铝合金基体之间良好的界面结合;TiC镀层有效地降低复合材料的热膨胀系数(CTE),增强复合材料热膨胀性能的稳定性。在体积分数相同的情况下,CTE随金刚石颗粒尺寸的减小而减小。 展开更多

关键词 复合材料 气压浸渗 镀层 界面 热膨胀

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电子封装用金刚石/铝复合材料的显微组织与热膨胀性能 被引量：9

11

作者 冯号 于家康 +1 位作者 薛晨 马明辉 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第14期59-62,共4页

在金刚石表面镀钛改善金刚石与铝合金之间的界面结合,并用气压浸渗工艺制备镀钛金刚石颗粒增强铝基复合材料。对复合材料的显微组织进行了研究,测试了复合材料的热膨胀系数。结果表明,镀钛金刚石颗粒与铝合金基体之间界面结合良好,材料... 在金刚石表面镀钛改善金刚石与铝合金之间的界面结合,并用气压浸渗工艺制备镀钛金刚石颗粒增强铝基复合材料。对复合材料的显微组织进行了研究,测试了复合材料的热膨胀系数。结果表明,镀钛金刚石颗粒与铝合金基体之间界面结合良好,材料的断裂以基体断裂为主,同时存在一定量的界面断裂;选用形貌规则的金刚石有利于提高复合材料中金刚石的体积分数,从而降低复合材料的热膨胀系数。 展开更多

关键词 镀层 复合材料 气压浸渗 微观组织 热膨胀性能

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Al/SiC_P电子封装材料嵌入金属元件的组织与性能研究 被引量：3

12

作者 张志庆 于家康 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2008年第2期1-4,8,共5页

采用气压浸渗技术完成了Al/SiCP电子封装材料嵌入金属元件的制备,应用能谱分析、XRD观察了界面层微观组织,并对界面连接强度进行了抗弯强度性能测试。结果表明,在制备Al/SiCP电子封装材料的同时,可以实现复合材料与固态金属(FeNi50、Ti... 采用气压浸渗技术完成了Al/SiCP电子封装材料嵌入金属元件的制备,应用能谱分析、XRD观察了界面层微观组织,并对界面连接强度进行了抗弯强度性能测试。结果表明,在制备Al/SiCP电子封装材料的同时,可以实现复合材料与固态金属(FeNi50、Ti)的可靠连接。Al/SiCP/FeNi50界面层生成Al3Ni、FeAl3、AlNi金属间化合物,厚度约40μm。预制型预热温度低于730℃时,Al/SiCP/Ti界面没有Al/Ti金属间化合物生成,界面抗弯强度可达Al/SiCP的59%～80%。 展开更多

关键词 AL/SICP 气压浸渗 界面层 抗弯强度

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硅颗粒氧化对Si_P/Al复合材料溶解现象的影响 被引量：1

13

作者 谭雯 于家康 薛晨 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第14期72-74,79,共4页

采用气压浸渗法制备了SiP/Al复合材料,研究了Si颗粒氧化及其在铝合金液中的溶解,测定了复合材料在25～200℃的热膨胀系数。结果表明,调整氧化温度和保温时间可改变Si颗粒氧化程度;SiO2氧化层能有效减少Si颗粒的溶解,提高Al/Si界面的结... 采用气压浸渗法制备了SiP/Al复合材料,研究了Si颗粒氧化及其在铝合金液中的溶解,测定了复合材料在25～200℃的热膨胀系数。结果表明,调整氧化温度和保温时间可改变Si颗粒氧化程度;SiO2氧化层能有效减少Si颗粒的溶解,提高Al/Si界面的结合强度,并降低热膨胀系数值;Si颗粒在1150℃保温2 h后,溶解现象基本消失。 展开更多

关键词 复合材料 气压浸渗 氧化 扩散 电子封装

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金刚石–SiC/Al复合材料的构型设计与导热性能

14

作者 康惠元 康翱龙 +7 位作者 焦增凯 王熹 周科朝 马莉 邓泽军 王一佳 余志明 魏秋平 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2022年第5期527-534,共8页

以SiC和镀钨金刚石增强体为原料制备预制体,通过气压浸渗技术在800℃,5 MPa条件下制备金刚石–SiC/Al复合材料。利用扫描电镜、红外热成像仪、激光导热仪等对复合材料性能进行分析,研究SiC和金刚石的含量与粒径比对复合材料构型的影响,... 以SiC和镀钨金刚石增强体为原料制备预制体,通过气压浸渗技术在800℃,5 MPa条件下制备金刚石–SiC/Al复合材料。利用扫描电镜、红外热成像仪、激光导热仪等对复合材料性能进行分析,研究SiC和金刚石的含量与粒径比对复合材料构型的影响,从而优化复合材料导热性能。结果表明:在相同的SiC粒径下,金刚石体积分数的增加将使复合材料的导热性能明显提升。当金刚石体积分数为30%时,含F100 SiC的复合材料导热性能最佳,其热导率为344 W/(m·K)。当金刚石体积分数相同,粒径比从0.07增大到0.65时,复合材料导热性能依次提升;且在金刚石体积分数为15%时,复合材料的热导率增幅最大,从174 W/(m·K)增大到274 W/(m·K),增长了57%。通过改善金刚石–SiC/Al复合材料中增强体的含量和粒径比可以调控复合材料构型,充分发挥复合材料的导热潜力。 展开更多

关键词 金刚石–SiC/Al复合材料 气压浸渗法 复合构型 热导率

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深冷处理对连续C_f/ZL301复合材料拉伸强度与残余应力的影响 被引量：13

15

作者 聂明明 徐志锋 +2 位作者 余欢 蔡长春 王振军 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1832-1837,共6页

选用M40石墨纤维(6K)和ZL301铝合金作为增强体和基体,采用真空气压浸渗法制备了纤维体积分数40%的单向连续C_f/ZL301复合材料,研究冷处理及退火处理对连续C_f/ZL301复合材料的拉伸强度和残余应力的影响。结果表明:液氮深冷处理12、24和4... 选用M40石墨纤维(6K)和ZL301铝合金作为增强体和基体,采用真空气压浸渗法制备了纤维体积分数40%的单向连续C_f/ZL301复合材料,研究冷处理及退火处理对连续C_f/ZL301复合材料的拉伸强度和残余应力的影响。结果表明:液氮深冷处理12、24和48 h后可以提高连续C_f/ZL301复合材料的拉伸强度,其中经液氮深冷处理12 h的复合材料强度提高幅度最大,较铸态提高13.5%;干冰冷处理对连续C_f/ZL301的拉伸强度影响不大;而退火处理使连续C_f/ZL301复合材料的强度下降18.6%。影响复合材料拉伸强度的原因应是不同的处理工艺产生的由体积收缩导致的孔隙闭合效应程度不一以及在不同程度上改变复合材料的残余应力。 展开更多

关键词 连续Cf/ZL301复合材料 真空气压浸渗 深冷处理 残余应力 拉伸强度

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