颗粒增强金属基复合材料铸造法制备技术

  本文关键词：颗粒增强金属基复合材料铸造法制备技术，由笔耕文化传播整理发布。

)K!"#$%&"&

!!""!#$%&’#()*&!+,’-’(()$%*+

颗粒增强金属基复合材料铸造法制备技术

周

洪!杨绍利

!攀枝花学院钒钛材料及复合技术四川省高校重点实验室!四川攀枝花!!"#$$$"

摘

要&围绕颗粒增强金属基复合材料制品的铸造生产$综述了增强体颗粒的选择%提高基体对增强体润湿性方法%增

强体分布的控制技术及制品成形工艺等铸造技术问题!

关键词&铸造复合材料’颗粒增强’铸造成形’复合材料生产中图分类号"!"##$

文献标识码""

文章编号"１００１－３８１４（２００５）０７－００５８－０３

%/01/2345678149#/:;41<=/3>?6@81:A/－@/14>3@:/B!/86A!68@1C53DE3718/7

ＺＨＯＵＨｏｎｇ$ＹＡＮＧＳｈａｏ－ｌｉ

%!"#$%&’(%)’(#’*+,-./%01(’2,0-"’03,)%0,/4%056%0%5,/47%)"(,%898%05:’4;’8,)"3"-.0’9’<#=

1%0>.,./%/0,2"(8,)#=1%0>.,./%%$&’’’=-.,0%&

FG78@6:8HＴｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｐａｒｔｉｃｌｅｍｅｔａｌｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｃａｓｔｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｃ，ｓｕｃｈａｓｐａｒｔｉｃｌｅｓｅｌｅｃｔｉｎｇ，ｔｈｅｗａｙｏｆｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｆｏｒｍｅｌｔｅｎ－ｍｅｔａｌｔｏｗｅｔｐａｒｔｉｃｌｅ，ｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｐａｒｔｉｃｌｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ａｎｄｃａｓｔｆｏｒｍｉｎｇｔｅｃｈ－ｎｉｑｕｅ．

!I/J23@B7Hｃａｓｔｃｏｍｐｏｓｉｔｅ’ｐａｒｔｉｃｌｅ－ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ’ｃａｓｔｆｏｒｍｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ’ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｃａｓｔｐｒｏｄｃｔｉｏｎ．

金属基复合材料是在金属或合金基体中分散有特殊第二相（增强相）的多相材料!增强相通常分为颗粒增强相和纤维"晶须#增强相两种!铸造法制备的大多是颗粒增强的复合材料!颗粒增强复合材料的制备方法又分为物理外加增强体法和原位反应合成增强体法两种!无论采用何种铸造复合方法$要成功制备性能优良%质量稳定的复合材料制品$都必须在技术上解决好选择合适的基体及增强体%提高基体溶液对增强体的润湿性$控制增强体在基体中合理分布$解决增强颗粒对基体溶液粘度影响带来的铸造成形工艺方面的问题!本文就这些问题对颗粒增强金属基复合材料铸造法制备技术进行综述$以期推动颗粒增强复合材料的铸造生产!

在增强体种类选定之后$还应通过试验来确定增强体尺寸大小及其在基体中的体积分数!

’提高增强体-基体润湿性的方法

提高基体溶液对增强体的润湿性$有助于减轻增

强体的团聚$有助于基体／增强体界面结合强度的提高$对整体复合材料来说$还有助于增强体在基体中分布均匀!通常采用下面一些措施来提高基体溶液对增强体的润湿性!

’*,增强体的表面被覆处理

用化学镀或气相沉积等方法在增强体表面被覆某种金属或化合物可以有效地改善基体溶液对增强体的润湿性!研究表明$在石墨表面被覆铜衣［３，，４］%在Ａｌ２Ｏ３颗粒表面气相沉积ＴｉＮ［５］都有效地改善了基体对增强体颗粒的润湿性!何志亮等人［６］还以Ａｌ２Ｏ３颗粒为对象研究了陶瓷颗粒表面化学镀镍的问题!

,增强体的选择

基体%增强体的性能及增强体与基体的良好结合

决定着复合材料性能$故应根据基材的种类及复合材料性能要求合理选择增强体!选择增强体时要考虑增强体的弹性模量%抗拉强度%硬度%热稳定性%密度%熔点%价格等因素［１］$同时还应满足增强体与基体间的线膨胀系数和化学反应性相匹配要求［２］!

以铝为主要组元的基体$常用的增强体有石墨%

’*’附加表面活性剂

据介绍$在向铝熔体加入石墨或二氧化硅粉的同时加入镁块可以改善铝液对增强体的湿润性［３，７］!近年研究还表明$除Ｍｇ外$Ｃａ%ＲＥ%碱金属元素以及!族和"ａ族元素都有改善铝液对Ａｌ２Ｏ３%ＳｉＣ等增强体润湿性［８］的作用!

Ａｌ２Ｏ３%ＳｉＣ%ＴｉＣ%Ａｌ３Ｔｉ%ＴｉＢ%Ａｌ３Ｚｒ等等$以钢铁为基体

的复合材料研究不如铝基复合材料成熟$常用的增强体较少$主要有ＷＣ%ＶＣ%ＴｉＣ%ＴｉＮ%Ａｌ２Ｏ３%ＳｉＣ等!

收稿日期"２００５－０４－１５

作者简介"周洪($)%%－*+男+四川资阳人+高级工程师+主要从事金属复合

材料及钒钛矿综合利用研究’电话&$#’)%’)#&%,’

’*.加热处理增强体

通过加热处理除去增强体颗粒表面的油污%水分等$可以提高增强体表面能$增进溶液对增强体的润湿性［８］!有人［３］用加热处理过的无铜衣石墨粉制备了石墨

／铝复合材料!其加热处理方法是&将石墨粉加热到６００#左右保温８ｈ以使其表面活化$而后冷却$在加入铝液前重新加热到２００$以去除水分!还有人［７，９］也

-－./01&2345346710%%%8$%#9:4.

下一页

  本文关键词：颗粒增强金属基复合材料铸造法制备技术，由笔耕文化传播整理发布。