无压渗透制备铝基复合材料及其性能的研究.pdf

第33卷第10期西安交通大学学报Vol_33№10
1999年10月JOURNALOFXIANJIAOTONGUNIVERSITYOct．1999
④
el茜一]I，8I无压渗透制备铝基复合材料及其性能的研究

李崇俊，金志浩，马伯信z郝志彪z7oJ
(1．西安交通大学，710049，西安；2中国航天总公司43所)

摘要：采用无压渗透新工艺制备了Al，颗粒增强铝基复合材料，叙述了无压渗透工艺过程．通过
金相显微镜、X_射线衍射(xva3)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)等手段，对(Al203)／A1的微观结构
进行了分析；测试了铝基复合材料的力学厦热物理·I生能．鲒果表明，铝基复合材料显微结构致密、渗
透完全．在AJ2O3与的界面赴，基体合金中的镁与增强荆Aj2O3反应，原位生成MAI204走晶石
晶体，其质量分数为4．1％．制造态复舍材料的极限拉伸强度为378MPa，拉伸模量为121．6GPa，
断裂延伸率为1．96％，室温下导热系数为30．38w／(m·K)，在500℃时为39．67W／(m·K)．在1
0舯℃、20S的氧乙炔焰下，3mm厚的(Al203)。／A1无烧蚀，试样表面完好，未破碎．
关键词：塑叁墨鱼盐；原住复合材料
中国图书资料分类法分类号：TB323

PropertiesofAluminiumMatrixComposite
byPressurelessInfiltration

LiCho~lTl。fin~ihao，Ma2．Hao~ibiao2
(1ⅪflliJi~otongUnivev~ty．Ⅺan710049Chi腿2The43rdInst／tuteotCASC)

Abstract：TheAI203partieuhtesreinforcedaluminiummatrixcompositeisfabricatedbyapressureless
liquidmetalinfihmtionprocess，whichisexaminedbymet~loseope，X-mydiffraction(XRD)，3can—
nlngelectronmicrc~ope(SEM)andenergydispersespectrum(EDS)．Themicrostructureof(A1203)
p／Alisanalysedwithexplanationgiventothepressurelessinfiltrationmeehanim~．Testresultsaxealso
obtainedforthemechanicalpropertiesandthemlophysicalpropertiesoftheoomposlte．Itisfoundt}lat
thespontaneouspenetrationisnearlyperfectandthe(A1203)p／A1compositehasadensemicro~tmc—
ture．Attheinterfaceof(AI203)p／A]，thereareMgAI204SpinelswhichareformedbyMgreacting
W汕03．Theamountisabout4．1％．nultimatetensilestrengthandmodulusoftheeomlx~site
are378MPaand121．6(a．respectively．Theelongationatbreakis1．96％．Thethermaloonducfiv—
itiesatloomtemperatureand500℃Rre30．38Wto．·K)and39．67Wm·K)，respectively．The
compositeisnon-ahrationandwasnotbrokenfor20Swhenheatedby02．c，H2flameat1080℃．
Keywords：aluminiummatrixcomposite；in-situcompo~te；pressurelessinfiltrationprocess；mi-

crostruvture

收稿日期：1998-11-10作者简介：李崇俊，男，1969年9月生，博士生；金志浩(联系人)，男，材料科学与工程学院，教授
博士生导师．

70西安交通大学学报第33卷

放大3000倍的照片在扫描电镜观察中，几乎每一尖晶石熔点较高(2135℃)，强度硬度也较大．
块颗粒表面都有晶须状的物质生成．在挤压成型的它的生成使界面结合增强，对复合材料起到强化作
(hi203)p／Al复合材料中，也生成MgA[204尖晶石，用，体现了原位复合材料的特点，同时可解释
它存在于氧化铝中的界面，并捎耗掉一定数量的AbO3／A