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碳化硅网眼陶瓷增强铝基复合材料研究(10)

时间:2017-02-11 14:21来源:毕业论文
术主要分为三类:无压浸渗法、压力浸渗法和真空压力浸渗法。 ①无压浸渗法:指在毛细管力的作用下,金属液渗入到陶瓷预制体中制备复合材料的 方法


术主要分为三类:无压浸渗法、压力浸渗法和真空压力浸渗法。
①无压浸渗法:指在毛细管力的作用下,金属液渗入到陶瓷预制体中制备复合材料的
方法。其特点是渗透过程中不需要外加压力,工艺过程简单,成本较低,可制备大型复杂
产品,且为近净成形。但这种方法受合金成分、浸渗温度、浸渗时间、大气成分影响较大。  
②压力浸渗法:采用压力使金属液进入预制体内,经凝固形成复合材料的方法。压力
可以是气压,也可以是机械压力。该法对于润湿性不好的陶瓷预制体与金属液的浸渗能够
实现紧密结合,且可以实现近净成形,但是对于浸渗压力及模具有较高要求,且预制体必碳化硅网眼陶瓷增强铝基复合材料研究11
须达到一定的强度,以防在浸渗过程中预制体发生变形甚至垮塌。由于施加压力较大,生
产时间短,适合于大批量生产,但是需要控制好预制体的预热温度、浸渗压力、保压时间
等工艺参数。
③真空压力浸渗法:采用高压惰性气体将金属液压入抽成真空的预制体中,在内外压
力差的作用下凝固生成复合材料的方法。这种方法具有良好的渗流性、压力容易控制、渗
透均匀及增强体体积分数高等特点,是一种易于控制,适合于批量生产的制备方法。
 
1.4   SiC网眼陶瓷增强 Al基复合材料
 
1.4.1   SiC网眼陶瓷增强 Al基复合材料概况
SiC网眼陶瓷增强Al基复合材料即为金属相是Al合金, 陶瓷预制体为SiC网眼陶瓷的陶
瓷/金属基复合材料。
SiC 网眼陶瓷/Al复合材料是近年发展起来的陶瓷/金属复合材料的一种材料结构形
式, 即增强体(SiC 陶瓷)在三文空间连续(连通), 基体(Al合金)也在三文空间连续(连通),
增强体(SiC陶瓷)与基体(Al合金)在空间呈交织网络结构。它具有显著的优点或特点:由
于增强体(SiC 陶瓷)在三文空间连续(连通),有利于将集中在点或面上的应力迅速地在空
间体范围内分散和传递,因而可以大幅度地提高复合材料的承载能力或抗冲击能力;由于
基体(Al合金)在三文空间连续(连通),使得对复合材料的整体增韧效果大幅度增强;由
于增强体(SiC 陶瓷)与基体(Al合金)在空间呈交织的双连续三文网络结构,使得增强体
(SiC陶瓷)与基体(Al合金)的结合得到大幅度改善;同时,这种复合结构形式既利用了陶
瓷的高硬度、高模量、高强度, 低密度又能更好地利用金属的韧性和吸波作用。
 
1.4.2  开发与应用中存在的问题  
三文连续网络陶瓷/金属复合材料因其独特的结构以及传统颗粒增强型复合材料不能
比拟的性能,在航空航天、汽车工业、机械制造、电子封装等领域有着广阔的应用前景。
但是这种材料也存在一定的局限性,主要表现如下:
①生产效率低,工艺条件不好控制:目前只能制备形状较简单的产品,尚不能制造结
构复杂的产品。
②孔径大小可控性差:由于多孔陶瓷预制体制备工艺的局限,多孔陶瓷内部存在着许
多闭孔,金属液无法完全填充,从而导致陶瓷的体积分数在复合材料中的比例不高,进而
影响复合材料的性能。
③种类单一:三文连续网络陶瓷/金属复合材料的基体金属大多是熔点相对较低的金
属材料(如铝及其合金)。这类复合材料中的金属易软化甚至熔化(如铝),也很容易氧
化,导致材料的高温性能相对比较差。而用熔点较高的金属或合金来制备三文连续网络陶 碳化硅网眼陶瓷增强铝基复合材料研究(10):http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_2812.html
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