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SiCp/Al复合材料具有高比强度、比刚度、高热导率(TC)、低密度和热膨胀系数(CTE)等优势,在汽车、电力电子、航空航天等领域具有诱人的应用前景。开展常压烧结制备高体积SiCp/6061Al复合材料的制备技术开发,为高性能SiCp/Al复合材料的低成本制备提供有力的技术支持,对于扩大该新材料的应用领域,更好地为国民经济建设服务,具有重要意义。本文采用有无球磨+常压烧结的粉末冶金工艺制备了30 vol%和50 vol%SiCp/6061Al复合材料,比较SiCp粒径及分布对复合材料结构与性能的影响,讨论了球磨对复合材料可能产生的不利影响,并提出优化工艺路径,最终制备出结构优良,力学及热物理性能优异的高体分SiCp/6061Al复合材料。采用F500-SiC与F1000-SiC粉体颗粒级配,球磨混料,500℃退火处理,400MPa下压制成形,在680-750℃常压烧结制备出组织均匀、致密的30 vol%和50vol%SiCp/6061Al复合材料。在烧结过程中,SiCp/Al界面反应形成Mg2Si、Si、AlN、Al4C3等产物,且随着温度升高,界面反应加剧。SiCp/Al复合材料的致密度及抗弯强度均随着温度升高呈现先升高后降低的趋势。常压烧结的30 vol%和50 vol%SiCp/6061Al复合材料的致密度与抗弯强度只能分别达到:96%、364 MPa和97%、400 MPa。复合材料难以达到近完全致密化的原因在于,复合材料中细小的SiCp的偏聚,形成难以被Al合金熔体填充的气孔及较为强烈的SiCp/Al界面反应。采用F500-SiC粉体淘洗后与平均粒径为15 um的6061Al合金粉混合,辊筒混料,加1-2 wt%的石蜡为成形剂,400 MPa下压制成形,最后经660℃-700℃常压烧结可制备结构更加优良,性能更为优异的50 vol%SiCp/6061Al复合材料。680℃烧结的复合材料结构最为致密,致密度可达99%,实现了复合材料近完全致密化。Si Cp/Al界面反应较弱,在700℃烧结的50 vol%SiCp/6061Al复合材料中才能检测出Al4C3相。50 vol%SiCp/6061Al复合材料的致密度、抗弯强度、热导率随着烧结温度的升高也呈现先增加后减小的趋势,其断裂方式为SiCp的解理断裂和Al合金基体的撕裂,SiCp/6061Al界面结合强度高。680℃烧结的50vol%SiCp/6061Al复合材料的性能:抗弯强度495 MPa,TC 153 W/(m·K),CTE8.1×10-6 K-1(20-100℃),大大优于热压及压力/无压渗透工艺制备的类似成分的高体分SiCp/6061Al复合材料。