Se revisa el historial de desarrollo y el estado de la investigación de los materiales compuestos de matriz de aluminio en el país y en el extranjero, centrándose en la tecnología de preparación de los materiales compuestos de matriz de aluminio reforzados con partículas de carburo de silicio. Materiales compuestos de matriz de aluminio.
Estado de desarrollo. Al mismo tiempo, se explican los problemas existentes en la investigación de materiales compuestos de matriz de aluminio reforzados con partículas de carburo de silicio y se prospectan las perspectivas de desarrollo de este material compuesto.
Palabras clave: material compuesto de SiCp/Al; método de preparación
Número de clasificación de la biblioteca china: TB333 Código de identificación del documento: A Número de documento: 1001-3814(2011)12-0092-05.
Estado de la investigación y tendencias de desarrollo de materiales compuestos SiCP/Al
Zheng Xijun, Mi Guofa
(Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales, Universidad Tecnológica de Henan, Jiaozuo 454000)
Resumen: Presenta el historial de desarrollo y el estado de la investigación de los materiales compuestos de SiCP/Al en el país y en el extranjero
Presenta el progreso de la investigación de la tecnología de preparación de materiales compuestos de SiCP/Al, y explica el material compuesto SiCP /Al El estado actual de la investigación de los materiales compuestos
Se analizaron los materiales compuestos y se prospectaron las perspectivas de desarrollo de los materiales compuestos.
Palabras clave: material compuesto SiCp/Al; método de preparación
Fecha de recepción: 2010-11-20.
Sobre el autor: Zheng Xijun (1982-), hombre, de Xiping, Henan, maestría, especialización en materiales.
Ingeniería de procesamiento de materiales; Tel: 0391-3987472; Correo electrónico: zxjdaili@126.com
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Tecnología de procesamiento térmico, Volumen 40, Número 112, 2065438
Materials & amp se publicará en la segunda mitad de este mes. La tecnología de tratamiento térmico de materiales de tratamiento térmico.
La aplicación ha recibido amplia atención e investigación, desde la tecnología de preparación de materiales. ,
p>Se ha realizado una gran cantidad de trabajo básico en términos de microestructura, comportamiento mecánico y tenacidad a la fractura.
El trabajo básico ha logrado resultados obvios. En Estados Unidos y Japón, etc.
En mi país, la investigación sobre la tecnología de preparación y las propiedades de dichos materiales se ha vuelto cada vez más madura.
Las aplicaciones prácticas comenzaron en los campos de la electrónica y militar. El SiC proviene de abrasivos industriales, que se pueden producir en cientos de toneladas y son económicas. Las partículas de SiC refuerzan la base de aluminio.
Los materiales compuestos son considerados materiales innovadores en los Estados Unidos. Su rendimiento
es comparable al de las aleaciones de titanio, pero el precio es inferior a 1/10 del de las aleaciones de titanio. Carbonización
En los últimos 20 años, los compuestos de matriz de aluminio reforzados con partículas de silicio se han utilizado ampliamente en todo el mundo.
Un refuerzo discontinuo con el desarrollo más rápido y las más amplias perspectivas de aplicación en la industria.
El composite de matriz metálica se considera un material estructural ligero ideal.
Especialmente en pistones de motores de vehículos a motor, culatas (culatas), bloques de cilindros, etc.
Los productos clave y las aplicaciones de la industria de la aviación tienen amplias perspectivas [5-7].
Dural Aluminium Composites, Estados Unidos, Código Postal: 1986
La empresa inventó una nueva tecnología de aleación de aluminio y silicio reforzada con partículas de carburo de silicio y realizó
la Producción a gran escala de compuestos de matriz de aluminio fundido en forma de lingote.
Abastecen a muchas fundiciones para fabricar diversas piezas [8-9]. Durakan, EE. UU.
Nuestra empresa ha construido un material compuesto de SiC/Al con una producción anual de 11.340 toneladas en Canadá.
Fábrica especializada en perfiles, varillas, lingotes y piezas compuestas. Ojos
Material compuesto 20%SiCp/A356Al producido por Duralcan Company.
El límite elástico del material es un 75% mayor que el de la aleación de aluminio base y el módulo de elasticidad aumenta.
30% más, 29% menos coeficiente de expansión térmica y 3~4 mayor resistencia al desgaste.
Tiempos. Materiales compuestos reforzados con carburo de silicio producidos por la empresa DWA en los Estados Unidos
A medida que aumenta el contenido de carburo de silicio, solo disminuye el alargamiento y otras propiedades
han mejorado considerablemente. Hasta ahora, los materiales compuestos de SiCp/Al se han utilizado con éxito en la industria aeroespacial, electrónica, sistemas de armas avanzados y óptica.
Instrumentos de precisión, industria automotriz y artículos deportivos y otros campos, y lograron un gran éxito.
Beneficios económicos. La Tabla 1 enumera las fuerzas de algunos compuestos de SiCp/Al.
Rendimiento académico.
Actualmente, mi país está llevando a cabo investigación y desarrollo sobre compuestos de matriz de aluminio reforzados con partículas de carburo de silicio.
Los principales institutos de investigación científica y universidades que se dedican al trabajo con materiales incluyen Beijing Aviation Materials.
Universidad Jiaotong de Shanghai, Instituto de Tecnología de Harbin, Instituto de Investigación de la Universidad Politécnica del Noroeste
Universidades, Universidad Nacional de Tecnología de Defensa, etc. Desarrollado por el Instituto de Tecnología de Harbin
SiCw/Al se utiliza para tornillos de antenas satelitales, Instituto de Materiales Aeronáuticos de Beijing.
El SiCp/Al desarrollado se utiliza en dispositivos de calibración de sensores remotos satelitales [10-11].
Hasta el momento, no existe carbono de alta calidad y alto rendimiento en China.
Aunque los materiales compuestos a base de aluminio reforzados con partículas de siliciuro han alcanzado algunos indicadores de rendimiento
de los productos extranjeros, todavía existen algunas deficiencias en la precisión dimensional de los productos.
La brecha es pequeña, el costo de fabricación es demasiado alto y todavía existe una brecha entre la producción industrial.
El camino es largo y duro
Características de rendimiento de dos materiales compuestos a base de aluminio
(1) La alta resistencia específica y el módulo específico se deben a la adición de .
La introducción de una cantidad adecuada de refuerzos de alta resistencia, alto módulo y baja densidad ha mejorado significativamente el efecto.
Se mejora la resistencia específica y el módulo específico de los materiales compuestos, especialmente en las uniones de alto rendimiento.
Fibras continuas, como fibra de boro, fibra de carbono (grafito), fibra de carburo de silicio, etc.
Las cosas fuertes tienen alta resistencia y módulo [1].
(2) Tiene un buen rendimiento a altas temperaturas y puede utilizar fibras de refuerzo con un amplio rango de temperaturas.
El tamaño, los bigotes y las partículas son principalmente inorgánicos y se comportan bien a altas temperaturas.
Resistencia y módulo a altas temperaturas, por lo que los compuestos de matriz metálica son mejores que los metales de matriz.
Tiene un rendimiento elevado a altas temperaturas. Matriz metálica especialmente continua reforzada con fibras.
Las propiedades de alta temperatura de los materiales compuestos pueden permanecer cercanas al punto de fusión de los metales y son mucho más altas que las propiedades de alta temperatura de
la matriz metálica.
(3) En compuestos de matriz metálica con buena conductividad térmica y eléctrica
La matriz metálica ocupa un porcentaje en volumen muy alto, normalmente el 60%
De hecho, todavía mantiene la buena conductividad térmica y eléctrica del metal.
(4) Materiales compuestos de matriz metálica con buena resistencia al desgaste, especialmente cerámicos.
Los compuestos de matriz metálica reforzados con fibra cerámica, bigotes y partículas tienen buenas propiedades.
Resistencia a la abrasión. Esto se debe a que a la matriz se le añade una gran cantidad de cerámica fina.
Refuerzo de partículas, las partículas cerámicas tienen alta dureza, resistencia al desgaste y propiedades químicas estables.
Utilizarlos para fortalecer el metal no sólo mejora la resistencia y dureza del material,
sino que también mejora la dureza y resistencia al desgaste de los materiales compuestos.
(5) Materiales compuestos de matriz metálica con pequeño coeficiente de expansión térmica y buena estabilidad dimensional
Fibras de carbono reforzadas, fibras de carburo de silicio, bigotes y partículas utilizadas en los materiales.
Partículas, fibra de boro, etc. Tiene un coeficiente de expansión térmica muy pequeño, especialmente los ultra altos.
La fibra de grafito con módulo tiene un coeficiente de expansión térmica negativo y la cantidad añadida es bastante grande.
Este refuerzo puede reducir el coeficiente de dilatación del material, obteniendo así dilatación térmica.
Materiales compuestos de matriz metálica con menor coeficiente de dilatación que la matriz metálica y buena estabilidad dimensional
Materiales.
(6) La buena resistencia a la fatiga y la tenacidad a la fractura afectan a los materiales compuestos de matriz metálica.
Los principales factores para la resistencia a la fatiga y la tenacidad a la fractura de los materiales compuestos son el refuerzo y
la tecnología de preparación del sistema compuesto
Contenido de refuerzo
(Volumen, %)
Resistencia a la tracción
/MPa
Módulo elástico
/GPa
Extensibilidad
(%)
SiCP/2009Al pulvimetalurgia 20 572 109 5,3
SiCP/2124Al pulvimetalurgia 20 552 103 7,0
SiCP/ 6061Al pulvimetalurgia 20 496 103 5,5
SiCP/7090Al pulvimetalurgia 20 724 103 2,5
SiCP/6061Al pulvimetalurgia 40 441 125 0,7
Tabla 1 Propiedades mecánicas de materiales compuestos de matriz de aluminio reforzados con partículas de carburo de silicio [1]
Tabla 1 Propiedades mecánicas de la matriz de aluminio
Materiales compuestos reforzados con partículas de carburo de silicio
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Tecnología de procesamiento térmico 2011, Volumen 40, No. 12
Tecnología de tratamiento térmico de materiales Materiales y tratamiento térmico Junio de 2011
Matriz metálica, matriz metálica y refuerzo El estado de unión de la interfaz del propio cuerpo
y la distribución de refuerzos en la matriz. Especialmente en la interfaz
la fuerza de unión es moderada, lo que puede transmitir eficazmente la carga y evitar la expansión de las grietas.
Desarrollar, mejorando así la tenacidad a la fractura del material.
(7) No absorbe la humedad, no envejece y tiene buena estanqueidad al aire. En comparación con los polímeros, el oro
tiene propiedades estables, estructura densa y no envejece, se descompone ni absorbe humedad.
Problema: no habrá degradación natural del rendimiento y no se descompondrá cuando se use en el espacio.
Produce sustancias de bajo peso molecular y contamina los instrumentos y el medio ambiente, lo que tiene evidentes ventajas.
(8) La extrusión en caliente tradicional puede obtener un buen rendimiento del procesamiento secundario.
La forja y otras tecnologías y equipos de procesamiento se pueden utilizar para realizar materiales compuestos de matriz metálica secundaria.
Procesamiento. Debido a que los materiales compuestos a base de aluminio no solo tienen la plasticidad y tenacidad del metal,
rendimiento, sino que también tienen alta resistencia específica, módulo específico, resistencia a la fatiga y resistencia a la fluencia
Alta resistencia. buena resistencia al calor y otras propiedades integrales. Especialmente últimamente.
En los últimos 20 años, los materiales compuestos con matriz de aluminio han alcanzado una velocidad de desarrollo asombrosa.
La Tabla 2 enumera las propiedades mecánicas de algunos compuestos de matriz de aluminio.
3 campos de aplicación principales
3.1 Aplicaciones en campos aeroespaciales y militares
En investigación óptica en ACMC Corporation y la Universidad de Arizona
Esperamos trabajar juntos para desarrollar telescopios y reflectores espaciales ultraligeros.
El espejo principal del teleobjetivo tiene un diámetro de 0,3 metros y un peso de sólo 4,54 kilogramos. Compañía ACMC
Preparación de compuestos de matriz de aluminio reforzados con partículas de carburo de silicio mediante pulvimetalurgia
También se utiliza en reflectores láser, reflectores solares satelitales y sensores remotos espaciales.
Espejo oscilante de alta velocidad para escaneo; Estados Unidos utiliza una fracción de alto volumen SiCp/Al.
El berilio sustituye a los sistemas de guía giroscópica láser de anillo inercial y al tridente.
Forma la tapa de inspección de la bola de guía inercial y la unidad de medición tubular del misil.
El costo es 2/3 menor que el del berilio; en la década de 1980, la compañía estadounidense Lockheed Martin Company
d utilizaba un 25 % de SiCp/6061Al producido por la empresa DWA como aglutinante.
La relación de rigidez específica del soporte que lleva los equipos electrónicos en el avión es de aluminio 7075.
El oro es aproximadamente un 65 % más alto; Estados Unidos utiliza SiCp/6092Al en el avión de combate F-16.
La aleta ventral reemplaza la piel original de aleación de aluminio 2214 y se ha mejorado la rigidez.
50 %, la vida útil aumenta de unos pocos cientos de horas a aproximadamente 8.000 horas, extendiendo la vida útil.
Agregar 17 tiempos puede reducir en gran medida el número de tiempos de mantenimiento y mejorar el rendimiento de la aeronave.
La movilidad también se puede utilizar para la pista de lanzamiento de misiles F-16; British Space Gold
AMC utiliza un método de pulvimetalurgia de molienda de bolas de alta energía.
Se desarrolló y aplicó con éxito en obra SiCp/2009Al con alta dureza y resistencia a la fatiga.
Los nuevos helicópteros N4 y EC-120 producidos por Eurocopter.
Máquina [12]; utiliza un método de infiltración sin presión para preparar materiales compuestos de fracción de alto volumen SiCp/Al.
Es la placa central de la placa de circuito impreso utilizada para el control remoto del avión de combate F-22 Raptor.
Pilotos automáticos, componentes de generación de energía, pantallas sobre la cabeza del piloto, matrices de medición de contadores electrónicos de puntuación y otros sistemas electrónicos críticos para reemplazar el cobre.
El acero forjado revestido de molibdeno y cobre puede reducir el peso en un 70 % al tiempo que reduce
la temperatura de funcionamiento de las plantillas electrónicas; se han utilizado placas centrales de placas de circuito impreso de SiCp/Al.
Sistema de comunicaciones móviles por satélite en órbita terrestre; como material de embalaje electrónico
El material también se puede utilizar para la sonda de Marte "Pathfinder" y la sonda "Cassini" de Saturno.
Esperando la nave espacial. En su lugar, Estados Unidos utiliza una fracción de alto volumen SiCp/Al.
La aleación de embalaje Cu-W se utiliza como disipador de calor para módulos de potencia y se ha utilizado en EV1.
Vehículos eléctricos y camionetas S10; método de infiltración por reacción de oxidación estadounidense
El SiC-Al2O3/Al preparado se utiliza como armadura adicional en "Tormenta del Desierto".
Vehículos blindados para ataque terrestre; Garden Grove Optical Equipment Co., Ltd.
Uso de SiCp/Al para preparar las miras del sistema de control de incendios de tanques Leopardl.
3.2 Aplicación en la industria del automóvil
Desarrollado conjuntamente por la Universidad de Shandong y Qufu Gold Piston Co., Ltd.
Los pistones de SiCp/Al se han utilizado en motocicletas y motor de coche pequeño.
Desde la década de 1990, Ford y Toyota Motor Corporation han comenzado a fabricar discos de freno con
20% SiC/Al-Si producido por Alcan. Hermosas
Las pastillas de freno para automóviles SiCp/Al producidas por la empresa nacional Lanxide se produjeron en 1996.
[13] Puesta en producción en masa; Alemania ha aplicado con éxito discos de freno hechos de este material a trenes de alta velocidad con una velocidad de 160 km/h.
Pistones forjados de SiCp/Al. Se ha utilizado con éxito en la producción de Ferrari.
Fórmula Uno.
3.3 Aplicación en equipamiento deportivo
El cuadro de bicicleta 20% SiCp/2124Al desarrollado por BP se ha utilizado en carreras de Raleigh con materiales compuestos SiCp/Al; utilizarse en piñones de bicicletas, palos de golf, raquetas de tenis y otros artículos deportivos de alta gama;
Se utiliza en la fabricación de prótesis en tratamientos médicos.
4 Métodos de preparación y conformación
En términos generales, según los diferentes estados de la base de aluminio, los métodos de preparación de SiCp/Al
se pueden dividir aproximadamente en dos categorías: Métodos sólidos y líquidos. El anfitrión actual debe tener pulvimetalurgia, deposición por aspersión, fundición por agitación y fundición por compresión.
Hacer leyes.
4.1 Pulvimetalurgia
La pulvimetalurgia, también conocida como método de difusión de metal sólido, se debe al contenido de gramo
fase de refuerzo/fase de refuerzo de matriz
p>
Resistencia a la tracción
/MPa
Módulo elástico
/GPa
Alargamiento (%)
Carburo de silicio/aluminio-4Cu 15 476 92 2,3
SiCp/ZL 101 20 375 101 1,64
SiCp/ZL 101A 20 330 100 0,5
SiCp /6061 25 517 114 4,5
SiCp/2124 25 565 114 5,6
Alúmina/Aluminio-1,5 mg 20 226 95 5,9
Cf / Al 26 387 112 -
Tabla 2 Propiedades mecánicas de los compuestos de matriz metálica [1]
Tabla 2 Propiedades mecánicas de los compuestos de matriz metálica [1]
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Tecnología de procesamiento térmico, volumen 40, número 112, 2065438
Materiales y tecnología de tratamiento térmico de materiales de tratamiento térmico
Supera la deficiencia de que es difícil humedecer las partículas de carburo de silicio. fusión de aleación de aluminio
Este es uno de los primeros métodos de preparación desarrollados y utilizados en SiCp/Al. Herramientas
Existen muchas rutas de proceso de pulvimetalurgia para preparar SiCp/Al, la mayoría de las cuales
los flujos de proceso más populares y típicos son: polvo de carburo de silicio y polvo de aleación de aluminio.
Mezclado, conformado en frío (o prensado isostático en frío), desgasificación al vacío y prensado en caliente.
Unión (o prensado isostático en caliente) - procesamiento termomecánico (extrusión en caliente, laminación y forja).
Las ventajas de la pulvimetalurgia son el polvo de carburo de silicio y el polvo de aleación de aluminio.
El polvo se puede mezclar en cualquier proporción y el control de la proporción es preciso y conveniente.
El proceso de pulvimetalurgia está maduro y la temperatura de moldeo es baja, lo que es básicamente inexistente.
Reacción de interfaz, calidad estable, fracción de refuerzo de alto volumen, opcional
con partículas finas de refuerzo. Las desventajas son el alto coste del equipo y la dificultad de granulación.
Si se agita uniformemente, es probable que aparezcan más poros. Se requiere un procesamiento secundario para
mejorar las propiedades mecánicas, pero a menudo es difícil de eliminar durante el procesamiento posterior;
La estructura, forma y tamaño de las piezas están limitados hasta cierto punto, y el polvo
La tecnología metalúrgica final es compleja y la sinterización debe realizarse en un ambiente sellado, al vacío o al vacío
p>
Bajo atmósfera protectora, el ciclo de preparación es largo y se reduce la posibilidad de reducción de costes.
Pequeños, restringiendo así la aplicación a gran escala de la pulvimetalurgia.
4.2 Método de deposición por aspersión
El método de deposición por aspersión fue desarrollado por Singer en la Universidad de Swansea en el Reino Unido en 1969.
El profesor propuso por primera vez [14], desarrollado por Osprey Metal Co., Ltd.
Tecnología de fabricación a escala industrial. El principio básico de este método es: cuando se atomiza la matriz de aleación de aluminio, se agregan partículas de refuerzo de SiC y ambas se depositan sobre el revestimiento enfriado por agua. Después de la solidificación, se obtiene el material compuesto base.
Materiales. La ventaja de este proceso es el tiempo de contacto entre el refuerzo y la matriz fundida.
En resumen, la reacción entre ellos es fácil de controlar; no se requiere la humectabilidad de la interfaz.
Se pueden eliminar estructuras indeseables como la segregación de partículas, y el tejido tiene la ventaja. Capacidad de solidificarse rápidamente.
Firma; El flujo del proceso es corto, el proceso es simple y la eficiencia es alta, lo que favorece la realización de la industrialización.
Producción. Las desventajas son que el equipo es caro y los materiales preparados son porosos.
Tanto la calidad alta como la inferior requieren un procesamiento secundario y, por lo general, solo se pueden convertir en lingotes.
O placa plana; durante el proceso de pulverización, una gran cantidad de partículas de refuerzo no lograron reaccionar con las partículas atomizadas.
La combinación de gotas de aleación da como resultado enormes pérdidas de materias primas y un control de procesos complejo.
Es complejo, tiene baja tasa de utilización de partículas reforzadas, lenta velocidad de deposición y alto coste.
4.3 Método de fundición con agitación
El principio básico del método de fundición con agitación [15-17]: se basa en una agitación fuerte para combinar.
La atracción de presión negativa del vórtice formado en el líquido de oro atrae las partículas mejoradas.
Introduce la matriz líquida de aleación. Ruta de proceso específica: Agregar mejora de partículas.
Ingrese la masa fundida del metal base y utilice un determinado método de agitación y una cierta
velocidad de agitación para dispersar uniformemente las partículas reforzadas en la masa fundida del metal.
Para conseguir una mezcla y penetración uniformes, se compone en partículas.
Fundición compuesta de matriz metálica reforzada. Luego se puede fundir en lingotes y piezas fundidas.
Esperando uso. Las ventajas de este método son el proceso sencillo, la baja inversión en equipos y la higiene.
La eficiencia de producción es alta, el costo de fabricación es bajo y se puede producir a gran escala. La desventaja es: el tamaño de partícula del refuerzo agregado no puede ser demasiado pequeño, de lo contrario será el mismo que el tamaño de partícula del líquido metálico de la matriz. Tiene poca humectabilidad y es difícil ingresar al metal fundido o es fácil de formar. el metal fundido. Reunión en el medio.
Y las reacciones de agregación; de la interfaz son comunes y una agitación fuerte puede causar fácilmente oro.
Pertenece a la oxidación de líquidos, una gran cantidad de inhalación e inclusión se mezclan, y también se ve afectada la adición de partículas.
Solo se puede convertir en lingotes hasta cierto punto y requiere un procesamiento secundario.
4.4 Método de fundición por compresión
El método de fundición por compresión utiliza primero un aglutinante adecuado para unir las partículas de SiC.
Hacer nudos, hacer bloques prefabricados, colocarlos en el molde de fundición, precalentarlos a una temperatura determinada,
Luego verter el líquido del metal base e inmediatamente presurizarlo para sumergir el metal fundido. líquido.
Penetrar en el bloque prefabricado, y finalmente enfriar y solidificar bajo presión reducida para formar SiCp/Al. Esta fiesta
Este método tiene equipos simples, baja inversión y un proceso simple y estable.
Tiene buen rendimiento, ciclo de producción corto, producción industrial fácil y logra casi un excedente.
La fracción de volumen de refuerzo es alta y básicamente no hay reacción de interfaz. Desventajas
Es fácil producir gases o inclusiones, tiene muchos defectos y requiere fortalecimiento de partículas.
Las piezas prefabricadas deben fabricarse con antelación, lo que tiene un gran impacto en la calidad del producto.
Los costes de los moldes son elevados y las piezas complejas son difíciles de producir.
Sugerencias y contramedidas para el desarrollo de materiales compuestos de 5 SiCp/Al
Como nuevo material estructural, el material compuesto de SiCp/Al tiene muchas ventajas.
Las perspectivas de desarrollo son amplias, pero se necesita mucha investigación para lograr la industrialización.
Trabajo de investigación. Además de la tecnología de preparación y los límites de los materiales compuestos de SiCp/Al
Se han realizado más investigaciones sobre el estado de unión y el mecanismo de refuerzo.
La investigación y el desarrollo en campos relacionados también deberían ser tomado en serio.
5.1 Mayor mejora de los procesos de preparación existentes y desarrollo de nuevos procesos
Aunque los métodos de preparación de procesos existentes han fabricado con éxito materiales compuestos
materiales, sin embargo, es difícil para su uso en la producción industrial y aún se encuentra en la etapa de investigación de laboratorio.
Párrafo[18]. Las partículas de SiC están presentes en el aluminio fundido, lo que hace que la viscosidad del metal fundido aumente y fluya.
Cuando el contenido de partículas aumenta al 20% o
a bajas temperaturas (
frecuentemente vertido. Además, las partículas de SiC tienen una mayor superficie y menor Energía
Es fácil absorber el gas y llevarlo al metal fundido, y la viscosidad del metal fundido también es fácil de reducir
El gas involucrado es difícil de descargar. , lo que resulta en defectos de poros. Por lo tanto, la mejora adicional del arte y el desarrollo de nuevas tecnologías son las siguientes tareas importantes para los trabajadores existentes 5.2 Investigación sobre la tecnología de procesamiento posterior
El corte, la soldadura y el tratamiento térmico del metal. composites de matriz
La falta de investigación sobre la tecnología de procesamiento continuo se ha convertido en un cuello de botella que limita su aplicación
p>La adición de refuerzos de resistencia y alta dureza hace que los composites de matriz metálica
Materiales difíciles de procesar [18-19], pero debido a la expansión térmica de los refuerzos y las aleaciones de la matriz,
La gran diferencia en el coeficiente conduce a un aumento en la densidad de dislocaciones y la recombinación de la matriz metálica.
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Tecnología de tratamiento térmico de materiales Materiales y tratamiento térmico Junio de 2011
El comportamiento de envejecimiento de materiales es diferente al de la aleación base [20].
Además, el volumen mejorado afecta la viscosidad y fluidez del baño de soldadura y reacciona con el metal base.
Las reacciones bioquímicas limitan la velocidad de soldadura, lo que produce compuestos de matriz metálica.
La soldadura genera grandes dificultades. Esto resuelve el problema de la mala soldabilidad.
También se ha convertido en la principal dirección para futuras investigaciones.
5.4 Mejorar el desempeño ambiental
Estudiar el desempeño ambiental de los materiales compuestos de matriz metálica, como
Cómo resolver la adaptabilidad ambiental de los materiales compuestos de matriz metálica y realizar su disposición?
El reciclaje de materiales también ha llamado la atención de algunos estudiosos. Este
Este tema está relacionado con el uso efectivo de los recursos y la realización del desarrollo social sostenible, porque
Por lo tanto, el estudio del desempeño ambiental será la dirección futura de la investigación en este campo. .
Puntos calientes. Debido a que los materiales compuestos a base de aluminio se componen de dos o más grupos
Materiales con diferentes texturas, las propiedades físicas y químicas se combinan para formar una forma.
Al ser un nuevo material multifásico, el reciclaje es técnicamente difícil.
Mucho más grande que los materiales individuales tradicionales. Para la aplicación a gran escala de este lote de materiales compuestos a base de aluminio, inevitablemente nos enfrentaremos al problema del reciclaje de residuos que no solo puede reducir la contaminación de los residuos al medio ambiente, sino también
La competitividad de otros materiales favorece el fomento del propio desarrollo. Literatura[21]
Se preparó un disolvente de sal mixta y las partículas se separaron con éxito utilizando el método de la sal fundida.
Los resultados de la investigación muestran que el reciclaje de materiales de refuerzo en compuestos de matriz de aluminio reforzados con partículas es beneficioso
Usar esta tecnología para procesar compuestos de matriz de aluminio reforzados con partículas
La tasa de utilización puede alcanzar el 85%.
6Conclusiones
En comparación con la matriz de aleación de aluminio, los compuestos de matriz de aluminio tienen una temperatura, módulo y resistencia de utilización más altos, y una mayor estabilidad térmica y una mejor resistencia al desgaste.
Pérdida de rendimiento, su aplicación se irá generalizando cada vez más. Sin embargo, todavía quedan muchas preguntas y problemas por resolver en la investigación actual, como por ejemplo cómo superar los importantes problemas de interfaz de los compuestos de matriz de aluminio y la fuerza. >
Buscar resultados de investigación para ayudar a mejorar los problemas de producción y aplicación; ¿cómo se pueden mejorar varios aspectos del producto terminado mediante el tratamiento térmico antes y después del proceso de preparación?
Sí; cómo utilizar la tensión interna y externa generada por el desajuste térmico para hacer materiales adecuados
para el servicio en diversos entornos. Además, en las reacciones in situ son inevitables otras reacciones secundarias.
Con la presencia de inclusiones, es difícil determinar con precisión la fracción de volumen del refuerzo.
Control, son cuestiones que necesitan investigación y solución urgentes.
Materiales de referencia:
【1】Yu Huashun. Materiales compuestos de matriz metálica y su tecnología de preparación [M Beijing: Chemical Industry Press, 2006.438+0.
Wu·. Materiales compuestos[M]. Tianjin: Prensa de la Universidad de Tianjin, 2000.
Wo Dinzhu. Colección completa de materiales compuestos[M]. Prensa de la industria química de Beijing 2000.
Mao Tianxiang. Estado actual y desarrollo de los materiales compuestos[M]. Hefei: Universidad de Ciencia y Tecnología de China.
Editorial Xue, 2000.
Casco (D). Introducción a los materiales compuestos[M]. Beijing: Prensa de la industria de la construcción de China.
Ella, 1989.
Yin Hongfeng, Ren Yun, Luo Fa. Materiales compuestos y sus aplicaciones[M]. Shaanxi: Shaanxi Science
Technology Press, 2003.
Tang Peizhao. Materiales compuestos y su tecnología de aplicación [M]. Chongqing: Chongqing University Press,
1998.
Zhang Shoukui, Wang Danhong. Preparación de materiales compuestos reforzados con partículas mediante el método de fundición por agitación [J]. Equipo militar
Ciencia e ingeniería de materiales, 1997, 20 (6): 35-391.
Han Guiquan, Hu Xilan, Li Jingwei. Preparación de aluminio integrado estructural/funcional mediante método de infiltración sin presión.
Rendimiento y aplicación de materiales compuestos de matriz[J]. Aviation Manufacturing Technology, 2006 (01): 95.
[10] Li Hao, Gui Mancang, Zhou Bide.
Termodinámica y propiedades de compuestos de matriz metálica fundidos agitados.
Mecanismo dinámico[J]. Ciencia y tecnología aeroespacial de China, 1997, 2 (1): 9-161.
[11] Gui Manchang, Wu, Wang Dianbin y otros eligieron ZL101A/SiCp.
Investigación sobre materiales compuestos
Investigación[J]. Fundición, 2001, 50 (6): 332-3361.
[12] Ren Deliang, Ding Zhanlai, Qi Haibo, et al. Microestructura y propiedades del hormigón. Materiales compuestos de SiCp/Al
Energy Research[J]. Tecnología de fabricación de aviación, 1999, (5): 53-551.
[13] Klein T. W, Withers P. J. Introducción a las matrices metálicas
Composites [M]. Londres: Cambridge University Press, 1993.
Lee Combe. Reacción interfacial de compuestos de SiCp/Al
Mediante infiltración sin presión [J Acta Materials Sinica, 1997, 36(8):
847.
[ 15]. ] Zhang Shuying, Zhang Erlin. Estado de desarrollo de compuestos de matriz metálica por deposición por pulverización* * *
[J]. Tecnología de materiales aeroespaciales, 1996, (4): 4-5.
[16]Clegg A. J. Matriz de metal fundido y materiales compuestos[J]. This
Foundryman, 1991, 8:312-3191.
[17] Mortensen A, Jim I. Tratamiento de solidificación de matriz metálica
Composites[J].Rews. ,1992,37(3):101-128.
[18] Lloyd J. Aluminio y magnesio reforzados con partículas
Compuestos de matriz[J]. 1994, 39(1):218-
231.
[19] Quigleg O, Monagham M, O'Reilly P
Procesabilidad del metal Al/SiC de compuestos de matriz [J]. Journal of Materials.
Process.Tech, 1994, 43:21-23.
[20]Looney L. A, Monagham M, O'Reilly P
Compuestos de matriz metálica de aluminio/carburo de silicio[J]. tecnología. ,
1992,33:553-557.
[21] Fei, Zhu Xiurong, Tong Wenjun, et al. Estudio experimental sobre el reciclaje de residuos de compuestos de matriz de aluminio reforzados con partículas [J ]. Revista compuesta de ciencia de materiales, 2001, 18 (1): 67-70.