搅拌铸造制备SiC颗粒增强铝基复合材料研究现状.pdf

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1、搅拌铸造制备SiC颗粒增强铝基复合材料研究现状／杨锐等·131·搅拌铸造制备SiC颗粒增强铝基复合材料研究现状杨锐h，王筱峻，吴星平h，陈名海。，刘宁，李清文。(1合肥工业大学材料科学与工程学院，合肥230009；2中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，苏州215123)摘要综述了搅拌铸造制备SiCp／AI复合材料的研究现状，重点包括SiCp／A1复合材料的界面改性技术、搅拌复合方法和铸造成型技术，同时阐述了SiCp／A1复合材料的增强断裂机制，并归纳总结了SiCp／A1复合材料的各项性能，最后指出了搅拌铸造

2、法制备SiCp／A1复合材料过程中存在的问题，并展望了该种方法的应用前景。关键词搅拌铸造SiCp／AI复合材料制备方法中图分类号：TB333；TG146．21文献标识码：AProgressinStir-castingProcessforFabricatingSiCp／AlCompositesYANGRui”，WANGXiaojun，WUXingping一，CHENMinghai，LIUNing，LIQingwen(1SchoolofMaterialsScienceandEngineering，HefeiUniv

3、ersityofTechnology，Hefei230009：2SuzhouInstituteofNano-techandNano-bionics，ChineseAcademyofSciences，Suzhou215123)AbstractThefabricationofSiCp／A1compositesbystir-castingaresummarized，mainlyincludinginterfacemodification，mixingandcastingmoldingtechnologies．Mean

4、while，thereinforcementandfracturemechanismsofSiCp／A1compositesareexplained，andvariousperformanceofSiCp／A1compositesarealsoconcluded．Atlast，seve-ralproblemsexistinginstir-castingprocessarepointedout，andtheapplicationprospectsofstir-castingprocessforSiCp／A1com

5、positesarepredicted．Keywordsstir-casting，SiCp／A1composites，fabricationmethod为了应对现代工业的快速发展，顺应材料轻量化的趋备SiCp／AI复合材料过程中存在的问题并展望其发展前景。势，世界各国竞相开发颗粒增强铝基复合材料L1]。SiCp／A11SiCp／Ai复合材料的界面改性技术复合材料具有比强度高、比刚度高、热膨胀系数小、导热性能好等优异性能，因而成为复合材料中研究最多、潜在应用前一般陶瓷颗粒与铝的润湿性较差口，搅拌法制备SiCp／景

6、最广的材料之一[2]。目前，颗粒增强铝基复合材料的主要Al复合材料时，颗粒和基体间必须具有较好的润湿性以形成制备工艺为粉末冶金[3]、压力浸渗E43、喷射沉积[5]、搅拌铸良好的界面。近些年来研究人员在界面改性方面做了大量造[6等。粉末冶金法制备的复合材料性能优异，但其工艺流工作。程长，工序复杂，且制品的尺寸也受到限制。压力浸渗法制1．1基体中添加金属元素备的复合材料微观结构不均匀，晶粒尺寸较大，有害界面反在基体中添加Mg、Ti、Li、Ca等合金元素可以提高颗粒应难以控制。喷射沉积法制备的材料含氧量及夹杂物含量

7、与基体间的润湿性。Mg在合金基体中主要有以下3个作少，但工艺不够成熟，增强体含量受到一定限制。相比之下，用：(1)提高增强物表面能量；(2)减少液态合金基体的表面搅拌铸造法具有它独特的优越性：(1)基体合金和增强相选张力；(3)减少增强体与基体界面的固／液界面能量，因而是择面宽，可以添加多种硬质颗粒(如Al。03、SiC、TiO、ZrO。、一种很好的润湿剂[1。J．Hashim等3]探究了镁含量对SN)，且对粒度尺寸及含量适应范围广；(2)所制备的铸态SiCp／A359复合材料界面润湿性的影响，并通过图锯法来衡

8、复合材料可以进行热挤压L7等二次加工，其作为超塑性变量润湿的程度。结果表明镁能增强润湿性且加入量为1形[8]的预处理工艺，能使复合材料的晶粒得到细化，进而使(质量分数)时润湿效果最佳；超过1(质量分数)后，由于熔性能进一步提高[9；(3)工序少，操作简易，便于实现工业化体粘度增加，润湿效果反而下降。张中可等_1]研究了Al—Ti—生产_】。本文介绍了搅拌铸造制备SiCp／Al复合材料的