高体积SiC／Al复合材料的热处理与力学性能-论文.pdf

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1、《热加工工艺》2013年2月第42卷第4期体积SiC／AI复合材料的热处理与力学性能袁曼．马春雪(西北工业大学凝固技术国家重点实验室，陕西西安710072)摘要：采用气压浸渗法制备高体积分数的SiC／A1复合材料，测试了其SiC预制型经过1200℃高温氧化4h得到的该复合材料的抗弯强度，最高可达422MPa，分析了界面产物以及结合状况；同时，对复合材料进行T2态和T6态热处理，T2态处理后，该复合材料抗弯强度降低，T6态处理后，其抗弯强度最高可达462M'Pa，约提高9％。采用激光拉曼光谱分析了两种不同热处理后的力学性能变

2、化的原因，T2态处理消除了复合材料的内应力，而T6态复合材料中仍然存在内应力：对比分析了两种不同热处理下的断口形貌，进行了该复合材料不同强度的评析。关键词：SiC／A1复合材料；抗弯强度；热处理；拉曼光谱；断口形貌中图分类号：TB333文献标识码：A文章编号：1001．3814(2013)04．0093．04HeatTreatmentandMechanicalPropertyofHigh-fractionSiC／AICompositeⅥANMal1．MAChunxue(StateKeyLaboratoryofSolidif

3、icationProcessing，No~hwestemPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：SiC／A1compositewasfabricatedbygaspressureinfiltration，andthebendingstrengthofthecompositeofwhichSiCpreformsoxidizedat1200℃for4hwastested，themaximumvaluecouldreach422MPa．Besides，theinter

4、racialreactionproductsandinterfacialbondingwereanalyzed．T2andT6heattreatmentweretakentoSiC／A1composite，thebendingstrengthdecreasesafterT2treatment；rathernotasT2state，thebendingstrengthafterT6treatmentcouldreach462MPa．whichincreasedabout9％．Theramanspectrumwasusedto

5、analyzethereasonofthechangeofbendingstrength．WhenthecompositewastreatedbyT2state，theinternalstresswasrelieved；butthecompositetreatedbyT6state，therestillwascertaininternalstressinit．ThediferentbendingstrengthwascommentedbythefracturemicrographsofSiC／A1composite．Key

6、words：SiC／A1composite；bendingstrength；heattreatment；ranlanspectrum；fracturemicrograph对于电子封装用SiC／Al复合材料，SiC颗粒的体前后复合材料的结构变化，分析热处理对复合材料积分数比较大，在复合材料中有着举足轻重的作用。结构与性能的影响：同时对比分析复合材料不同热为了很好地保护SiC颗粒增强体．目前人们大量采处理情况下断口形貌。进行了复合材料不同强度的用的是对SiC颗粒进行表面氧化处理的方法[1-2]．氧分析。化处理有利于SiC颗粒在

7、Al基体中的均匀分布[3]。1实验材料与方法目前有关氧化处理后复合材料的界面结构、结合特点和热物理性能的相关研究已经相当多，而对力实验中复合材料的基体合金采用ZL101。增强体学性能的相关研究甚少；热处理复合材料性能的变选用两种粒径的6H—SiC颗粒，其尺寸分别为100m化及其相关原因的探索也存在空缺。和15ixm，以4：1的质量比混合，与3％的有机粘结本文从实验人手．借助于SEM和TEM探究了剂(PVA3％，硬脂酸1％，甘油1％，水)混合，经过成复合材料经1200℃高温氧化4h时的界面产物以及型、脱脂、烧结等步骤，完成预

8、制型的制备。本次实验界面结合情况，分析其抗弯强度。并对其进行退火烧结温度1200℃，高温烧结时间4h。将制备好的和固溶+时效处理，采用激光拉曼光谱分析热处理SiC预制型通过气压浸渗设备完成浸渗即可得到实验所需复合材料。收稿日期：2012—06．15所得实验试样共9个分3组，第一组3个试样直基金项目：国家