黎正华，李晓谦，李畅梓，蒋文



高能超声辅助制备SiCp/7050复合材料的组织均匀性

黎正华，李晓谦，李畅梓，蒋文

(中南大学机电工程学院，高性能复杂制造国家重点实验室，长沙410083)

利用高能超声辅助制备SiC颗粒增强7050铝基复合材料，研究超声工艺参数对SiC颗粒分布均匀性的影响规律和超声作用机制。研究结果表明：超声的空化效应对颗粒的团聚有阻碍作用，超声功率越大，SiC颗粒的分布改善效果越明显，但是SiC颗粒在超声场中由于驻波场中声辐射力的作用，在一定时间内会发生偏聚现象；综合超声的作用效果来看，熔体经2 000 W功率超声施加15 min后立马浇注有利于获得理想的SiCp/7050复合材料微观组织。

超声；SiC；7050；铝基复合材料；空化效应；均匀性

碳化硅颗粒增强铝基(SiCp/Al)复合材料具有比强度高、比刚度大、热膨胀系数小、导热性能好等优异的综合性能，使其在航空航天、武器装备、电子工业、汽车产品、工程机械等重要科技领域具有良好的应用前景和巨大的发展潜力[1−2]。其制备技术发展至今，主要有搅拌铸造、粉末冶金、挤压铸造、压力浸渗、喷射沉积、原位反应等方法，其中搅拌铸造法由于适应性高、操作简单、便于二次加工等优点更具工业化应用前景。然而，在搅拌铸造的制备过程中，由于SiC颗粒与基体物理性能上的差异、以及SiC颗粒表面附带的气体及杂质等严重阻碍了颗粒与熔体的结合，致使二者之间的润湿性差，难以获得颗粒分布均匀的SiCp/Al复合材料[3]。在颗粒增强铝基复合材料(PRMMCs)制备过程中施加超声外场是当今复合材料制备科学领域的一项创新工艺。……