采用半固態(tài)機(jī)械攪拌法制備SiC_p含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）高于40%的SiC_p/A356復(fù)合材料,測(cè)試了材料的密度,觀察了材料的組織形貌特征。結(jié)果表明,粒度為15μm的SiC_p經(jīng)過(guò)特殊處理后,可以制備SiC_p含量高于40%的SiC_p/A356復(fù)合材料,且無(wú)明顯團(tuán)聚現(xiàn)象;隨著SiC_p含量從41%增加到43%,復(fù)合材料的密度從2.714g/cm3下降到2.615g/cm3,但下降趨勢(shì)不完全呈線性關(guān)系。試驗(yàn)材料的增強(qiáng)相顆粒與基體結(jié)合良好,無(wú)明顯的界面反應(yīng)。采用半固態(tài)機(jī)械攪拌法制備SiC_p含量高于40%的SiC_p/A356復(fù)合材料是可行的。 

【文章來(lái)源】：特種鑄造及有色合金. 2016,36(12)北大核心CSCD

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【圖文】：

圖１攪拌裝置示意圖１．變頻可升降攪拌電機(jī)２．通氮?dú)夤埽常疁y(cè)溫?zé)犭娕迹矗釄鍫t體裝兩層攪拌葉輪的攪拌器功能蓋添加導(dǎo)管

征中可以觀察到，孔的深度較淺，通過(guò)能譜分析表明，類(lèi)孔洞缺陷中僅有Ａｌ、Ｏ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｃ元素，且Ｃ、Ｏ峰的強(qiáng)度不高，含量極少，判定為無(wú)明顯的雜質(zhì)相），以及有輕微的團(tuán)聚。隨著增強(qiáng)相ＳｉＣｐ含量的增加，在相同的工藝下，制備的復(fù)合材料的氣孔數(shù)量有增加的趨勢(shì)，見(jiàn)圖２ａ～圖４ａ，與密度及致密度的測(cè)試結(jié)果相符合。此外由于ＳｉＣｐ的加入不均勻性，且在攪拌過(guò)程中將顆粒的帶入也具有一定的隨機(jī)性，因而隨著ＳｉＣｐ的增加，但攪拌（ａ）低倍（ｂ）高倍圖２ＳｉＣｐ含量為４１％的復(fù)合材料的組織形貌１２８０特種鑄造及有色合金２０１６年第３６卷第１２期

（ａ）低倍（ｂ）高倍圖３ＳｉＣｐ含量為４２％的復(fù)合材料的組織形貌（ａ）低倍（ｂ）高倍圖４ＳｉＣｐ含量為４３％的復(fù)合材料的組織形貌（ａ）ＳＥＭ（ｂ）ＥＤＳ圖５試驗(yàn)材料ＳＥＭ形貌和ＥＤＳ分析工藝不變時(shí)，造成顆粒在基體中有所團(tuán)聚。從圖２ｂ～圖４ｂ中可以看到，從ＳｉＣｐ顆粒比較均勻地分布于金屬鋁基體中。此外，還可以清晰地看到，試驗(yàn)材料的增強(qiáng)顆粒與基體結(jié)合良好，無(wú)明顯的顆粒與基體脫離等缺陷。通過(guò)本工藝方案處理的ＳｉＣｐ，隨后向鋁合金中添加，ＳｉＣｐ不容易發(fā)生分解，即Ｃ不容易向合金液中遷移，難以形成大量的Ａｌ４Ｃ３等脆性相。綜上所述，將ＳｉＣｐ顆粒特殊處理，以?xún)杉?jí)葉片作為攪拌裝置，采用半固態(tài)攪拌的方法，可以制備出ＳｉＣｐ含量高于４０％的ＳｉＣｐ／Ａ３５６復(fù)合材料，顆粒能均勻地分布于基體中，顆粒與鋁合金液無(wú)明顯的界面反應(yīng)。３結(jié)論（１）將粒度為１５μｍ的ＳｉＣｐ經(jīng)過(guò)清洗并在高溫下進(jìn)行氧化處理，以?xún)杉?jí)葉片作為攪拌裝置，控制溫度在５７５～６２０℃之間，可以制備ＳｉＣｐ含量高于４０％的ＳｉＣｐ／Ａ３５６復(fù)合材料。（２）隨著ＳｉＣｐ的含量從４１％增加到４３％，復(fù)合材料密度從２．７１４ｇ／ｃｍ３下降至２．６１５ｇ／ｃｍ３；致密度從９４．１％下降到９０．４％，兩者總體的下降趨勢(shì)基本一致，但下降特征不完全呈線性關(guān)系。（３）用該工藝制造的ＳｉＣｐ／Ａ３５６復(fù)合材料，顆粒分布比較均勻，且ＳｉＣｐ不與Ａ３５６合金產(chǎn)生

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]攪拌法制備SiCp增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料工藝優(yōu)化及性能研究[D]. 崔闖.青海大學(xué) 2014
[2]SiCp/Al復(fù)合材料熔體處理工藝研究[D]. 劉洪偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012



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