超声外场对SiCp/7085复合材料界面及拉伸性能的影响
2016-09-09李晓谦黎正华李畅梓
材料科学与工艺 2016年3期
蒋 文,李晓谦,黎正华,李畅梓
(中南大学机电工程学院,长沙410083)
超声外场对SiCp/7085复合材料界面及拉伸性能的影响
蒋文,李晓谦,黎正华,李畅梓
(中南大学机电工程学院,长沙410083)
为研究超声辅助制备工艺对SiCP/7085复合材料界面结合及拉伸性能的影响,用机械搅拌、机械搅拌+超声施振、超声施振3种工艺制备体积分数为10%的SiCP/7085复合材料.采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)研究各工艺对SiCP/7085复合材料的界面微观组织和拉伸性能的影响.实验结果表明:机械搅拌工艺促进大颗粒(80 μm)与熔体结合,但产生了粗大Al4C3界面产物包裹层,且难改善小颗粒(37 μm)与熔体界面结合差的问题;超声施振能促进界面反应,生成尺寸细小、排列规整、紧密的MgO、MgAl2O4界面强化相覆盖层,有效改善小颗粒与熔体界面结合;相比于7085铝合金,机械搅拌不能改善SiCP/7085复合材料拉伸性能,而超声施振的加入能显著提升材料拉伸性能.
超声;SiCP/7085复合材料;界面;结合;拉伸性能
进入21世纪,工业技术的迅速发展引发结构材料轻量化、性能极端化的趋势.SiCP/Al复合材料因具有高比强度、高比模量、低热膨胀系数、良好高温性能、优异导电导热性等特点,成为满足众多科学领域发展需求的首选[1].目前,国内外主要的制备工艺包括粉末冶金、喷射沉积、原位反应、搅拌铸造等[2-5].其中,搅拌铸造法对颗粒种类和尺寸适应范围广[6],与超声、电磁等新型制备技术结合性好,因而更具有工业生产前景.然而,传统机械搅拌制备过程中,在温度<900℃的情况下,SiC与Al接触……
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