放电等离子烧结制备纳米SiC_p/Al复合材料及组织性能研究

发布时间：2020-12-08 09:02

　　以微米级、纳米级碳化硅（SiC）颗粒和纯铝（Al）粉为原料,通过高能球磨+放电等离子烧结（SPS）工艺制备了不同质量分数的SiC颗粒增强Al基复合材料（SiC_p/Al）,研究了SiC颗粒尺寸和含量对复合材料组织性能的影响。结果表明:高能球磨能促进增强颗粒的均匀分布,放电等离子烧结具有烧结温度低、保温时间短的特点,可有效减少甚至避免基体与增强体有害反应的发生。纳米级SiC增强铝基复合材料的颗粒团聚趋势较大,复合材料致密度较低,但是其细晶强化和Orowan强化效果显著,包含源缺陷和源裂纹较少,因此,复合材料硬度和屈服强度相应提高。 

【文章来源】：矿冶工程. 2016年04期 第113-116页 北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

不同粒径的SiC/Al复合材料的XＲD衍射图

图2不同粒径和含量的SiC/Al复合材料的金相组织(a)2%nano-SiC/Al;(b)5%nano-SiC/Al;(c)8%nano-SiC/Al;(d)2%micro-SiC/Al;(e)5%micro-SiC/Al;(f)8%micro-SiC/Al图3不同粒径和含量的SiC/Al复合材料的扫描电镜照片(a)2%nanoSiC/Al;(b)5%nano-SiC/Al;(c)8%nano-SiC/Al;(d)2%micro-SiC/Al;(e)5%micro-SiC/Al;(f)8%micro-SiC/Al图45%nano-SiC/Al复合材料透射照片(a)低倍图;(b)高倍图2．3性能图5为不同颗粒参数的SiC/Al复合材料的性能。从图5(a)可以看出，SiC颗粒的添加能大幅提高复合材料的硬度，但会降低复合材料的致密度。相同颗粒含量下，纳米级复合材料硬度明显高于微米级复合材料，但是当颗粒含量达到2%后，纳米级复合材料致密度要小于微米级复合材料。随着SiC颗粒含量增加，复合材料硬度迅速提高，而致密度逐渐下降，当纳米SiC颗粒含量由5%提升至8%时，复合材料硬度升高第4期李红英等:放电等离子烧结制备纳米SiC115p/Al复合材料及组织性能研究

图2不同粒径和含量的SiC/Al复合材料的金相组织(a)2%nano-SiC/Al;(b)5%nano-SiC/Al;(c)8%nano-SiC/Al;(d)2%micro-SiC/Al;(e)5%micro-SiC/Al;(f)8%micro-SiC/Al图3不同粒径和含量的SiC/Al复合材料的扫描电镜照片(a)2%nanoSiC/Al;(b)5%nano-SiC/Al;(c)8%nano-SiC/Al;(d)2%micro-SiC/Al;(e)5%micro-SiC/Al;(f)8%micro-SiC/Al图45%nano-SiC/Al复合材料透射照片(a)低倍图;(b)高倍图2．3性能图5为不同颗粒参数的SiC/Al复合材料的性能。从图5(a)可以看出，SiC颗粒的添加能大幅提高复合材料的硬度，但会降低复合材料的致密度。相同颗粒含量下，纳米级复合材料硬度明显高于微米级复合材料，但是当颗粒含量达到2%后，纳米级复合材料致密度要小于微米级复合材料。随着SiC颗粒含量增加，复合材料硬度迅速提高，而致密度逐渐下降，当纳米SiC颗粒含量由5%提升至8%时，复合材料硬度升高第4期李红英等:放电等离子烧结制备纳米SiC115p/Al复合材料及组织性能研究


本文编号：2904828