SiC_(p)/Al复合材料高效低损伤加工技术研究进展

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作者 赵重阳 韩基山 +2 位作者 王毅 赵波 唐进元 《工具技术》 北大核心 2025年第3期1-19,共19页

铝基碳化硅(SiC_(p)/Al)复合材料在实际加工中存在加工效率低、刀具磨损严重和表面完整性差等问题,上述问题限制着SiC_(p)/Al在工程领域的应用。为实现SiC_(p)/Al的高效低损伤加工,本文从工艺参数的选择、界面冷却润滑、刀具选用及优化... 铝基碳化硅(SiC_(p)/Al)复合材料在实际加工中存在加工效率低、刀具磨损严重和表面完整性差等问题,上述问题限制着SiC_(p)/Al在工程领域的应用。为实现SiC_(p)/Al的高效低损伤加工,本文从工艺参数的选择、界面冷却润滑、刀具选用及优化的角度出发,总结了传统机械加工的研究现状。从激光加工、电火花加工、超声辅助加工、磨料水射流加工、激光加热辅助加工以及电化学射流加工的研究现状出发,详述了各种加工方法的特点以及现阶段存在的突出问题。并从切削力、刀具磨损、材料去除形式、表面和亚表面损伤方面出发,论述了加工参数对表面完整性的影响规律。在总结现有加工方法研究现状的基础上,指出了多能场复合加工是改善SiC_(p)/Al切削性能、降低刀具磨损及表面损伤、提高加工精度和表面完整性的有效途径,也是未来的发展趋势。 展开更多

关键词 sic_(p)/al复合材料 表面完整性 材料去除形式 刀具磨损 多能场复合加工

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刀具前角及切削厚度对SiC_(p)/Al切削表面损伤形成的影响

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作者 吴子乾 段春争 +3 位作者 杨龙允 郭俊宏 田晓东 王超 《工具技术》 北大核心 2025年第3期43-49,共7页

铝基碳化硅复合材料(SiC_(p)/Al复合材料)在切削加工过程中极易出现表面损伤,阻碍其进一步应用。为探究刀具前角及切削厚度对表面损伤形成过程的影响,建立考虑SiC_(p)/Al微观结构的切削仿真模型,并通过正交车削实验验证,结合实验分析不... 铝基碳化硅复合材料(SiC_(p)/Al复合材料)在切削加工过程中极易出现表面损伤,阻碍其进一步应用。为探究刀具前角及切削厚度对表面损伤形成过程的影响,建立考虑SiC_(p)/Al微观结构的切削仿真模型,并通过正交车削实验验证,结合实验分析不同前角及切削厚度对损伤区域的应力场分布及表面损伤形成的影响。研究表明:本文所建立的仿真模型能很好地描述切削过程,将实验与仿真的主切削力对比,平均值最大偏差为16.92N,相对误差为13.67%。在刀具正前角切削过程中,易出现颗粒的二次损伤现象,造成更严重的表面损伤,而负前角切削所造成的损伤较小,表面质量优于正前角。小切削厚度造成的损伤明显小于大切削厚度的损伤,且得到的表面质量更好。 展开更多

关键词 刀具前角 切削厚度 sic_(p)/al复合材料 切削表面损伤 有限元仿真

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SiC_(p)/Al复合材料纳米混粉电火花-电解复合加工特性研究

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作者 刘庆玉 沙瑞 +2 位作者 王亚青 陈珂 王侃 《电加工与模具》 北大核心 2025年第S1期66-74,共9页

为实现金属基复合材料的高效加工,以SiC_(p)/Al为工件,采用混入活性剂纳米颗粒的低浓度盐溶液作为工作液,开展纳米颗粒混粉电火花-电解复合加工小孔实验,调整了工作液配比和电加工参数值,研究了电参数如峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔以... 为实现金属基复合材料的高效加工,以SiC_(p)/Al为工件,采用混入活性剂纳米颗粒的低浓度盐溶液作为工作液,开展纳米颗粒混粉电火花-电解复合加工小孔实验,调整了工作液配比和电加工参数值,研究了电参数如峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔以及不同纳米颗粒、工作液电导率对材料去除率和加工孔锥度的作用规律。结果表明:增加峰值电流和脉宽,可提高材料去除率、降低加工孔锥度;加工孔锥度随着石墨烯、W粉末体积浓度和粒径增加而降低,Al_(2)O_(3)粉末与之相反;石墨烯、W粉末工作液在较高电导率时提高材料去除率,Al_(2)O_(3)粉末工作液的材料去除率最高,加工孔锥度随着电导率增加而增大,证明通过调控工艺参数可有效调控加工效率和加工精度。 展开更多

关键词 纳米混粉 电火花-电解复合加工 sic_(p)/al复合材料 小孔加工 加工特性

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高体积分数SiC_(p)/Al复合材料切削加工的材料去除机理

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作者 刘京月 杨配轻 +3 位作者 郭毅 董树亮 张好强 安立宝 《机械工程材料》 北大核心 2025年第6期110-117,共8页

建立了不规则五边形和六边形SiC颗粒随机分布的体积分数60%SiC_(p)/Al复合材料的二维切削仿真模型,结合铣削试验探讨了复合材料的材料去除机理,模拟分析了切削速度(1,3,5,7,9 m·s^(−1))和刀具切削刃钝圆半径(10,15,20,25,30μm)对... 建立了不规则五边形和六边形SiC颗粒随机分布的体积分数60%SiC_(p)/Al复合材料的二维切削仿真模型,结合铣削试验探讨了复合材料的材料去除机理,模拟分析了切削速度(1,3,5,7,9 m·s^(−1))和刀具切削刃钝圆半径(10,15,20,25,30μm)对切削力和复合材料表面质量的影响。结果表明:采用二维切削仿真模型模拟得到切削速度1 m·s^(−1)、切削刃钝圆半径10μm条件下的切削力平均值为16.40 N,与试验结果的相对误差为14.67%,验证了模拟方法的准确性。在切削加工复合材料过程中,SiC颗粒阻碍位错运动,导致裂纹在颗粒/基体界面处萌生并扩展,最终形成切屑。铝基体的高延展性、颗粒与刀具的相对位置以及颗粒断裂、颗粒/基体界面脱黏、颗粒被拉出和颗粒被压入基体等是复合材料加工表面划痕、凹坑、粗糙颗粒断面、基体撕裂和空腔等损伤出现的主要原因。随着切削速度或切削刃钝圆半径的增加,切削加工复合材料时的切削力增大,加工表面粗糙度增大,加工表面质量变差。 展开更多

关键词 高体积分数sic_(p)/al复合材料 材料去除机理 切削力 表面粗糙度

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高尺寸稳定性55%SiC_(P)/2024Al复合材料的颗粒级配及热处理工艺

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作者 崔岩 吕雪榕 +2 位作者 蔡长宏 杨越 曹雷刚 《材料工程》 北大核心 2025年第6期162-171,共10页

基于中位粒径分别为76μm和14μm的粗细两种SiC颗粒,按不同配比设计6种颗粒级配方案,并通过热等静压烧结成型制备体积分数为55%的SiC_(P)/2024Al复合材料,设计“冷热循环”和“固溶+冷热循环”两种稳定化热处理工艺,研究了颗粒级配及热... 基于中位粒径分别为76μm和14μm的粗细两种SiC颗粒,按不同配比设计6种颗粒级配方案,并通过热等静压烧结成型制备体积分数为55%的SiC_(P)/2024Al复合材料,设计“冷热循环”和“固溶+冷热循环”两种稳定化热处理工艺,研究了颗粒级配及热处理对55%SiC_(P)/2024Al复合材料微观组织结构及尺寸稳定性的影响。结果表明:颗粒级配对铝合金基体中的Al_(2)Cu相含量有显著影响,当细SiC颗粒占比为40%时有利于Al_(2)Cu相的析出,而固溶+冷热循环稳定化热处理提高了Al_(2)Cu相的尺寸均匀性和分布均匀性,进一步提高相稳定性;在真实模型及标准模型中,稳定化热处理过程所产生的热错配应力水平,随着细SiC颗粒占比的提高表现出先上升后下降的趋势,占比为40%时Mises应力达到最大值(分别为7.95 MPa和3.52 MPa),有利于复合材料内部残余应力的释放,提高应力状态稳定性;采用14μm细SiC颗粒占比为40%的颗粒级配方案并进行固溶+冷热循环稳定化热处理时,55%SiC_(P)/2024Al复合材料具有最佳的尺寸稳定性,在5次180℃热载荷测试中的尺寸变化率保持在±0.07%以内。 展开更多

关键词 sic_(p)/al复合材料 颗粒级配 尺寸稳定性 冷热循环处理

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55%SiC_(p)/Al复合材料尺寸稳定化研究

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作者 崔岩 李鹏伟 +3 位作者 李硕 曹雷刚 杨越 刘园 《材料工程》 北大核心 2025年第4期169-177,共9页

以高模量、低膨胀为特征的高体积分数SiC_(p)/Al复合材料在航空航天精密仪器领域极具应用潜力,深化该材料的尺寸稳定性研究并进一步提高构件精度稳定性至关重要。分别对平均粒径(D50)为14、76μm及14μm与76μm级配3种SiC颗粒增强高体... 以高模量、低膨胀为特征的高体积分数SiC_(p)/Al复合材料在航空航天精密仪器领域极具应用潜力,深化该材料的尺寸稳定性研究并进一步提高构件精度稳定性至关重要。分别对平均粒径(D50)为14、76μm及14μm与76μm级配3种SiC颗粒增强高体积分数(55%)铝基复合材料进行固溶时效和不同温度参数的固溶后冷热循环处理以及单纯的冷热循环处理等不同的尺寸稳定化处理,处理完成后与制备态试样同时进行5次180℃的低温热载荷环境的尺寸稳定性测试。结果表明:相较于14μm增强相颗粒试样,76μm及14μm与76μm级配的增强相颗粒试样均表现出更好的尺寸稳定性,制备态试样尺寸变化率(dV/V)可稳定在1×10-3左右;在5种尺寸稳定化处理制度中,固溶后进行-196~191℃(4次)冷热循环处理的尺寸稳定化效果最为显著,处理后的试样尺寸变化率(dV/V)可稳定在10-4数量级;通过X射线衍射谱图对比,固溶后冷热循环处理对强化相Al2Cu析出有明显促进作用。 展开更多

关键词 sic_(p)/al复合材料 尺寸稳定化 冷热循环处理 强化相

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SiC_(p)/Al复合材料内冲液电火花喷爆加工试验研究

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作者 刘宇 陈海静 +4 位作者 曲嘉伟 刘炜航 张诗奇 马付建 张生芳 《电加工与模具》 北大核心 2024年第6期13-18,共6页

在电火花加工小孔时,随着加工深度的增加,电蚀产物排出困难,影响加工效率。因此,设计了电火花喷爆加工下有内冲液和无内冲液的单因素对比试验,分析了内冲液作用下SiC_(p)/Al复合材料电火花喷爆加工冲液压力、电极内径和SiC质量分数对小... 在电火花加工小孔时,随着加工深度的增加,电蚀产物排出困难,影响加工效率。因此,设计了电火花喷爆加工下有内冲液和无内冲液的单因素对比试验,分析了内冲液作用下SiC_(p)/Al复合材料电火花喷爆加工冲液压力、电极内径和SiC质量分数对小孔加工性能和表面质量的影响规律。结果表明:在3 MPa冲液压力下,采用内径1.5 mm的管电极加工质量分数55%的SiC_(p)/Al复合材料,较无内冲液加工时,加工效率提高了26.9%,电极相对损耗率降低了29.6%,加工锥度降低了29.2%,表面粗糙度值降低了19.2%。 展开更多

关键词 sic_(p)/al复合材料 电火花喷爆加工 内冲液 工艺规律

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不同SiC颗粒本构模型在SiC_(p)/Al复合材料切削仿真中的应用

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作者 林洁琼 孟繁昊 +2 位作者 卢明明 杜永盛 高强 《宇航材料工艺》 CSCD 北大核心 2024年第6期38-43,共6页

基于有限元仿真软件建立SiC颗粒为JH2本构模型的SiC_(p)/Al复合材料切削模型,并与前人的切削试验进行了对比,研究不同SiC颗粒本构模型的变化规律以及其切屑、表面形貌和切削力。结果表明,切削JH2模型SiC颗粒的SiC_(p)/Al复合材料所产生... 基于有限元仿真软件建立SiC颗粒为JH2本构模型的SiC_(p)/Al复合材料切削模型,并与前人的切削试验进行了对比,研究不同SiC颗粒本构模型的变化规律以及其切屑、表面形貌和切削力。结果表明,切削JH2模型SiC颗粒的SiC_(p)/Al复合材料所产生的切屑较为破碎,材料表面不同位置的颗粒更接近实际切削实验中会出现挤出、碎断和凸起的情况,整体切削力波动较为平缓。JH2本构模型的SiC颗粒适用于SiC_(p)/Al复合材料切削仿真。 展开更多

关键词 sic_(p)/al复合材料 sic颗粒 本构模型 有限元仿真

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预热温度对激光选区熔化成形30%SiC_(p)/AlSi10Mg复合材料力学性能的影响 被引量：2

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作者 郭耀旗 唐敏 +4 位作者 马红林 魏文猴 王林志 范树迁 张祺 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期154-160,共7页

基板常温工况下激光选区熔化成形中等体积分数SiC_(p)/Al复合材料存在孔洞、裂纹等冶金缺陷,从而导致成形零件致密度低、力学性能差等问题。首先研究了固定优化成形工艺参数时,基板预热温度(200~400℃)对45μm的30%(质量分数,下同)SiC_(... 基板常温工况下激光选区熔化成形中等体积分数SiC_(p)/Al复合材料存在孔洞、裂纹等冶金缺陷,从而导致成形零件致密度低、力学性能差等问题。首先研究了固定优化成形工艺参数时,基板预热温度(200~400℃)对45μm的30%(质量分数,下同)SiC_(p)/AlSi10Mg成形零件表观致密度和力学性能的影响;进一步提高SiC_(p)质量分数至50%,再次评价了上述基板预热温度对成形性能的影响。结果表明,当SiC_(p)质量分数为30%时,升高基板预热温度可以减少成形零件的孔洞和裂纹,成形零件的表观致密度及力学性能显著提高;当基板预热至400℃时,成形零件表观致密度最高达到97.98%,与此同时极限抗压强度和极限抗拉强度分别为578 MPa和56 MPa;随着SiC_(p)质量分数进一步增加至50%,基板预热温度对成形零件致密化和力学性能的强化效果逐步减弱。本研究证明高温预热基板能够有效抑制激光选区熔化成形中等体积分数SiC_(p)/Al复合材料的冶金缺陷,为增材制造SiC_(p)/Al复合材料提供了工程应用解决方案。 展开更多

关键词 中等体积分数 sic_(p)/al复合材料 激光选区熔化 基板预热 致密度 力学性能

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刃口钝圆半径对SiC_(p)/Al复合材料铣削表面质量和切屑形貌影响研究

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作者 高航 牛秋林 +2 位作者 戎杰 邱新义 李鹏南 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期50-57,共8页

碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiC_(p)/Al)具有卓越的物理力学性能,广泛应用于航空航天、电子、军事等高端领域。本文以体积分数为20%的SiC_(p)/Al复合材料为研究对象,采用单因素试验方法进行干式铣削,分析刀具刃口钝圆半径和切削速度对... 碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiC_(p)/Al)具有卓越的物理力学性能,广泛应用于航空航天、电子、军事等高端领域。本文以体积分数为20%的SiC_(p)/Al复合材料为研究对象,采用单因素试验方法进行干式铣削,分析刀具刃口钝圆半径和切削速度对切削力、表面形貌、表面粗糙度(Ra)和切屑形貌的影响。结果表明:切削力随着刃口钝圆半径的增加而降低,随着切削速度的增加先降低后增加;随着刃口钝圆半径的增加,加工表面的凹坑和犁沟缺陷减少,表面Ra呈降低趋势。随着切削速度的增加,加工表面的划痕缺陷增多,表面Ra呈现先增加后降低的趋势;在不同刃口钝圆半径和不同切削速度下,切屑形状均呈不规则锯齿状。切屑非自由表面微观形貌随着刃口钝圆半径的增加逐渐变得光滑,随着切削速度的增加出现更严重的裂纹。 展开更多

关键词 sic_(p)/al复合材料 刃口钝圆半径 切削速度 表面质量

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双尺度SiC_(p)增强Al基复合材料的制备及耐磨性研究

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作者 李龙 余申卫 +5 位作者 王成辉 范玉虎 王惠梅 汪勇 杨蕾 付永红 《热加工工艺》 北大核心 2024年第5期153-158,共6页

采用粉末冶金法制备了双尺度SiC_(p)增强Al基复合材料,SiC_(p)双粒径50μm:10μm的比例分别为1∶1、2∶1、3∶1、4∶1及5∶1,添加总含量为20vol%。通过销盘式摩擦磨损试验机对复合材料及对比试样HT300材料的耐磨性能进行了测试,使用SEM... 采用粉末冶金法制备了双尺度SiC_(p)增强Al基复合材料,SiC_(p)双粒径50μm:10μm的比例分别为1∶1、2∶1、3∶1、4∶1及5∶1,添加总含量为20vol%。通过销盘式摩擦磨损试验机对复合材料及对比试样HT300材料的耐磨性能进行了测试,使用SEM、EDS对复合材料及HT300摩擦磨损前后的微观形貌进行了表征,并对复合材料摩擦磨损机理进行了分析。结果表明,SiC_(p)与Al基体界面结合良好,无界面脱粘及孔隙产生。任一碳化硅颗粒粒径配比的SiC_(p)/Al基复合材料的耐磨性能均优于HT300,其中颗粒粒径配比为3∶1时耐磨性能最优,HT300磨损量约为颗粒粒径配比3∶1时的7~13倍。 展开更多

关键词 sic_(p)/al基复合材料 双尺度 耐磨性能

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高体积分数SiC_(p)/Al复合材料的螺旋铣削试验研究 被引量：1

12

作者 苗永鑫 焦安源 +2 位作者 李海一 刘杰 孙鹏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期164-172,共9页

目的分析体积分数为55%的SiC_(p)/Al复合材料在螺旋铣削加工条件下的材料去除机理,提高制孔的孔径精度和表面质量,降低表面粗糙度,为螺旋铣削加工提供一定理论基础。方法首先,基于螺旋铣削运动规律分析复合材料中单一碳化硅颗粒的受力... 目的分析体积分数为55%的SiC_(p)/Al复合材料在螺旋铣削加工条件下的材料去除机理,提高制孔的孔径精度和表面质量,降低表面粗糙度,为螺旋铣削加工提供一定理论基础。方法首先,基于螺旋铣削运动规律分析复合材料中单一碳化硅颗粒的受力状况及不同去除形式。其次,对铝基体、碳化硅颗粒以及刀具进行建模,模拟碳化硅颗粒在加工过程中的去除形式,并分析3种典型去除形式对表面粗糙度的影响。再次,以螺旋铣削的方式,采用直径为4mm的PCD铣刀在8mm厚的SiC_(p)/Al复合材料上制备直径为6mm的孔。通过响应面法,以主轴转速、进给速度和螺距作为优化变量,孔径精度和表面粗糙度作为优化指标,建立相应的响应分析模型,得到切削参数与优化指标的多元回归方程,研究各工艺参数之间的交互作用。最后,对响应面法得到的较优工艺参数进行试验验证。结果当主轴转速为3388 r/min(切削速度为42.575m/min)、进给速度为175mm/min、螺距为0.26mm时,制孔满足孔径H7的技术要求,表面粗糙度Ra值为1.5303μm。结论适当提高切削速度可增大颗粒被切断的概率,相较于颗粒被挤压和颗粒被拔出,颗粒被切断时已加工表面质量更好。 展开更多

关键词 sic_(p)/al复合材料 螺旋铣削 切削机理 有限元仿真 表面质量

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SiC_(p)含量对SiC_(p)/Al-1.2Mg-0.6Si铝基复合材料组织和性能影响

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作者 孟达 王惠梅 +5 位作者 杨磊 范玉虎 余申卫 王成辉 汪勇 曹栋 《热加工工艺》 北大核心 2024年第11期86-90,共5页

采用粉末冶金法制备SiC_(p)/Al-1.2Mg-0.6Si铝基复合材料,分析了该复合材料的均匀性和界面结合情况,探讨了几种体积分数该复合材料的显微组织和性能变化。结果表明,SiC颗粒和基体之间的界面清晰平滑,界面结合良好,但随着热压温度的增加,... 采用粉末冶金法制备SiC_(p)/Al-1.2Mg-0.6Si铝基复合材料,分析了该复合材料的均匀性和界面结合情况,探讨了几种体积分数该复合材料的显微组织和性能变化。结果表明,SiC颗粒和基体之间的界面清晰平滑,界面结合良好,但随着热压温度的增加,SiC与基体间的微观缩孔和析出相逐渐增多。随着SiC颗粒含量的增加,材料的弹性模量、热导率显著提高,弯曲强度先升高后下降,而热膨胀系数逐渐降低。 展开更多

关键词 sic_(p) 组织和性能 sic_(p)/al-1.2Mg-0.6Si铝基复合材料

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真空变压力浸渗法制备高体积分数SiC_p/Al复合材料 被引量：10

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作者 徐志锋 余欢 +4 位作者 蔡长春 胡美忠 严青松 万红 郑玉惠 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1551-1557,共7页

采用真空变压力浸渗法制备高体积分数SiCp／Al复合材料。结果表明，真空变压力浸渗法具有良好的渗流和凝固条件，避免了气体和夹杂物的裹入等问题；在压力为0．6MPa、保压时间为15min和温度为1073K的条件下，成功渗透了振实堆积的单一尺... 采用真空变压力浸渗法制备高体积分数SiCp／Al复合材料。结果表明，真空变压力浸渗法具有良好的渗流和凝固条件，避免了气体和夹杂物的裹入等问题；在压力为0．6MPa、保压时间为15min和温度为1073K的条件下，成功渗透了振实堆积的单一尺寸SiCp多孔体的最小粒径为17μm；而32μm的SiCp多孔体浸渗后的复合材料中SiCp体积分数达到了60％。在0．4～0．6MPa和1073K的条件下浸渗15min，可渗透的最小SiCp粒径达到了10μm，其体积分数为56％。经OM、SEM、XRD分析表明，铝液渗透均匀，内部组织致密，无明显的孔洞及夹杂等铸造缺陷，界面无脆性Al4C3相生成。 展开更多

关键词 真空变压力浸渗 sicp/al复合材料 制备 高体积分数

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SiC_(p(w))/Al 复合材料的研究现状 被引量：4

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作者 毕豫 朱鸣峰 +2 位作者 王日初 谭敦强 黎文献 《材料导报》 EI CAS CSCD 2004年第6期51-54,60,共5页

概述了增强相 SiC 颗粒的尺寸、体积分数、以及热处理工艺等参数对 SiC_p/Al 复合材料力学性能的影响,并系统阐述了SiC_(p(w)))/Al 复合材料的界面、腐蚀行为以及强化和断裂机理。

关键词 sicp(w)/al复合材料 力学性能 强化机制 断裂机制

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高体积比SiC_p/6013Al复合材料反应熔渗制备与热学性能 被引量：2

16

作者 谢盛辉 陈康华 +2 位作者 曾燮榕 刘红卫 汤皎宁 《有色金属》 CAS CSCD 2004年第2期27-30,共4页

采用反应熔渗法在低压力下制备高体积比SiCp/Al复合材料 ,并研究其热学性能。临界熔渗压力与SiC颗粒尺寸及反应程度有关。Al熔体在无压或低压力下能渗入SiC预成形坯 ,制备出组织均匀的高体积比SiCp/Al复合材料 ,SiC颗粒体积分数约 5 0 ... 采用反应熔渗法在低压力下制备高体积比SiCp/Al复合材料 ,并研究其热学性能。临界熔渗压力与SiC颗粒尺寸及反应程度有关。Al熔体在无压或低压力下能渗入SiC预成形坯 ,制备出组织均匀的高体积比SiCp/Al复合材料 ,SiC颗粒体积分数约 5 0 %。界面反应对SiCp/Al复合材料的CTE的影响很小 ,但会降低SiC/Al的界面传热系数 ,影响材料的导热性能。降低熔渗温度和缩短保温时间可缓减界面反应程度 ,提高复合材料的热学性能 ,CTE在 10× 10 - 6 /K以下 ,复合材料的导热系数达到 164(W·m- 1 ·K- 1 )。 展开更多

关键词 高体积比 sicp/6013A1 复合材料 反应熔渗 热学性能 制备 热膨胀系数 导热系数

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不同电解液体系中SiC_(p)/Al基复合材料微弧氧化膜层的组织与性能 被引量：1

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作者 杜春燕 黄树涛 +2 位作者 杨海成 胡宇航 于晓琳 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期139-149,共11页

在(NaPO_(3))6,Na_(2)SiO_(3)-NaOH和NaAlO_(2)-NaOH三种电解液中,采用微弧氧化技术在SiC_(p)/Al基复合材料表面制备微弧氧化膜层。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)对膜层组织结构及相组成进行表征,并... 在(NaPO_(3))6,Na_(2)SiO_(3)-NaOH和NaAlO_(2)-NaOH三种电解液中,采用微弧氧化技术在SiC_(p)/Al基复合材料表面制备微弧氧化膜层。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)对膜层组织结构及相组成进行表征,并通过摩擦磨损实验及电化学工作站分析基体及膜层的耐磨性和耐蚀性。结果表明:三种电解液中均能制备出均匀的微弧氧化膜层,NaAlO_(2)-NaOH中制备的膜层粗糙度和厚度最大。三种电解液中制备的膜层物相有差异。微弧氧化提高SiC_(p)/Al基复合材料的显微硬度,其中NaAlO_(2)-NaOH中制备的膜层硬度达到1125HV。微弧氧化可降低SiC_(p)/Al基复合材料的摩擦因数,综合摩擦因数及磨损情况,NaAlO_(2)-NaOH中制备的微弧氧化膜层的耐磨性较好。三种电解液中制备的微弧氧化膜层均能改善SiC_(p)/Al基复合材料的耐蚀性,其中Na_(2)SiO_(3)-NaOH中制备的膜层耐蚀性优异,腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为-0.6122 V和2.704×10^(-7)A·cm^(-2)。 展开更多

关键词 sic_(p)/al基复合材料 微弧氧化 组织结构 耐磨性 耐蚀性

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不同体积分数SiC_p/Al复合材料精密磨削试验研究 被引量：6

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作者 关佳亮 张龙月 +3 位作者 刘书君 杨洋 胡志远 张妤 《工具技术》 2019年第7期23-26,共4页

对体积分数为40%和60%的SiCp/Al复合材料进行ELID精密磨削试验。分析了体积分数对加工材料物理化学性能的影响;运用正交试验和极差分析方法探究了磨削深度、砂轮线速度、电解电流及占空比对磨削加工表面质量和精度的影响规律,并得到优... 对体积分数为40%和60%的SiCp/Al复合材料进行ELID精密磨削试验。分析了体积分数对加工材料物理化学性能的影响;运用正交试验和极差分析方法探究了磨削深度、砂轮线速度、电解电流及占空比对磨削加工表面质量和精度的影响规律,并得到优化工艺参数。采用相同优化工艺参数,对不同体积分数SiCp/Al复合材料进行ELID精密平面磨削试验,对所得到的加工样件表面质量、形貌和机械加工性能进行分析研究。试验结果表明:SiCp/Al复合材料ELID精密磨削加工表面质量和机械加工性能随着体积分数的增加而降低。采用ELID磨削技术可以实现对SiCp/Al复合材料的精密加工,加工样件的表面粗糙度为95nm和106nm。 展开更多

关键词 体积分数 sicp/al复合材料 ELID磨削技术 工艺参数优化 表面粗糙度

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超声振动辅助铣削SiC_(p)/Al复合材料表面质量与切屑形貌实验研究 被引量：3

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作者 牛秋林 高航 +3 位作者 张深圳 向道辉 荆露 李常平 《工具技术》 北大核心 2022年第4期12-17,共6页

碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有强度高、硬度高、耐高温等优良的物理及力学性能,被广泛应用于航空、航天、电子和汽车制造业等重要领域。本文以体积分数为20%的SiC_(p)/Al复合材料为研究对象,开展了纵向超声振动辅助铣削试验,重点分析... 碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有强度高、硬度高、耐高温等优良的物理及力学性能,被广泛应用于航空、航天、电子和汽车制造业等重要领域。本文以体积分数为20%的SiC_(p)/Al复合材料为研究对象,开展了纵向超声振动辅助铣削试验,重点分析了切削速度和每齿进给量对加工表面粗糙度和微观形貌的影响,并探究了切屑宏观与微观形貌的形成机理。结果表明:表面粗糙度随切削速度的增加呈先增加后降低的趋势,当切削速度从65m/min增加到125m/min时,表面粗糙度增加15.3%,而增加到145m/min时,表面粗糙度相比于125m/min的切削条件降低2.4%;表面粗糙度随每齿进给量的增加呈增大的趋势,当每齿进给量从0.02mm/z增加到0.1mm/z时,表面粗糙度数值增加129.7%;加工表面主要存在凹坑、划痕、粘屑、划伤等缺陷;切屑宏观形态为“C”状,其内表面主要存在裂纹、凹坑及破碎颗粒等特征,并且切削速度和每齿进给量均对切屑内表面形貌产生显著影响。 展开更多

关键词 sic_(p)/al复合材料 超声振动辅助铣削 表面质量 切屑形貌

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高体分SiC_p/Al复合材料螺纹性能的测试 被引量：1

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作者 刘炳强 李景林 +3 位作者 王书新 高明辉 孙斌 伞兵 《中国光学》 EI CAS 2011年第6期576-582,共7页

从SiCp/Al复合材料性能分析着手,讨论了预置件法、焊接法和粘接法等在空间遥感器研制中常用的联接方法的优缺点,提出了在高体积分数(体分)SiCp/Al复合材料上直接加工螺纹,并加装钢丝螺套的方法来改善螺纹联接性能。对在某高体分SiCp/Al... 从SiCp/Al复合材料性能分析着手,讨论了预置件法、焊接法和粘接法等在空间遥感器研制中常用的联接方法的优缺点,提出了在高体积分数(体分)SiCp/Al复合材料上直接加工螺纹,并加装钢丝螺套的方法来改善螺纹联接性能。对在某高体分SiCp/Al复合材料上加工的M4、M5螺纹进行了拉伸测试,结果表明:加装钢丝螺套前,复合材料螺纹有被拉脱现象;加装钢丝螺套后,M4螺纹、螺杆在3 000～4 000 N被拉断;M5螺纹、螺杆在8 000～9 000 N被拉断,测试后两种规格的螺纹状态良好,可以满足实际应用对该材料拉伸强度的要求,其已应用于工程项目中。 展开更多

关键词 高体分sicp/al材料 复合材料-金属联接 复合材料螺纹 螺纹拉伸强度

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