碳化硅鋁基復合材料

1、組員：組員： 壓力鑄造工藝液態(tài)攪拌鑄造法噴射共沉淀法粉末冶金法壓力浸滲工藝 密度：為鋼的1/3 強度：比純鋁和中碳鋼都高 具有：較高的耐磨性SiCSiC鋁基體復鋁基體復合材料合材料高韌性高韌性高塑性高塑性高模量高模量高硬度高硬度 SiC顆粒增強鋁基復合材料碳化硅顆粒狀的鋁 SiC石英砂石油焦(或煤焦)木屑高溫冶煉壓力鑄造法壓力鑄造法：顆粒預制塊的制備和液態(tài)鋁合金在一定壓顆粒預制塊的制備和液態(tài)鋁合金在一定壓力下滲入預制塊中兩部分。力下滲入預制塊中兩部分。 粉末冶金法： 粉末冶金法是最早用來制造鋁基復合的方法,是一種比較成熟的工藝方法。 優(yōu)點: 可將增強物顆粒和鋁合金粉按任意比例混合,而且混合均勻

2、性好,不會出現(xiàn)偏析和偏聚,制備的復合材料機械性能較高。 缺點： 粉末冶金法制造工藝及裝備復雜,生產(chǎn)成本高。 噴射共沉淀法 優(yōu)點： 增強顆粒分布均勻 沒有嚴重的界面反應 基體組織有快速凝固特征 呈細小等軸晶形態(tài)等優(yōu)點 且產(chǎn)率高 易于制備大件。 壓力浸滲工藝 原理：壓力浸滲工藝是先將增強體制成預制件,再將預制件放入模具后,以惰性氣體或機械裝置為壓力媒體將鋁液壓入預制件的間隙,凝固后即形成復合材料。 優(yōu)點：這種工藝簡單,但預制件中的氣體不易在凝固前排出而造成氣孔與疏松,同時預制件也易產(chǎn)生變形和偏移。 n壓力浸滲工藝圖： 液態(tài)攪拌鑄造法 基本原理：將SiC顆粒增強物直接加入到熔融的鋁合金中,通過一定方

3、式的攪拌使顆粒均勻地分散在基體熔體中,復合成顆粒增強鋁基復合材料。復合好的熔體可澆鑄成錠坯、鑄件等使用。 優(yōu)點：工藝簡單、生產(chǎn)效率高、制造成本低廉。復合好的鑄錠經(jīng)重熔后,可精密壓成各種型材、管材、棒材等。是目前最成熟、最具競爭力、也是工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)鋁基復合材料的最主要的方法。 在汽車領域的應用 美國的Duralcan研制出用SiC顆粒增強鋁基復合材料制造汽車制動盤,用其代替?zhèn)鹘y(tǒng)鑄鐵制動盤，使其重量減輕了60%40%,而且提高了耐磨性能,噪音明顯減小,摩擦散熱快;同時該公司還用SiC顆粒增強鋁基復合材料制造了汽車發(fā)動機活塞和齒輪箱等汽車零部件,這種汽車活塞比鋁合金活塞具有較高的耐磨性、良好的耐高溫性能和抗咬合性能,同時熱膨脹系數(shù)更小,導熱性更好。 在航空航天領域的應用 Cercast公司采用熔模鑄造工藝研制成A357SiC20%Vol+復合材料,用該材料代替鈦合金制造直徑達180mm、重17.3kg的飛機攝相鏡方向架,使其成本和重量明顯降低, 同時該復合材料還可用來制造衛(wèi)星反動輪和方向架的支撐架。 美國DWA公司用/6061SiC 25%p鋁基復合材料代替7075制造航空結構的導槽、角材，使其密度下降了17%，模量提高了65%。 鑄造SiC顆粒增強A356和A357復合材料可以制