铝基复合材料的制备方法

铝合金重力铸造综述

铝合金重力铸造综述

目录 铝合金重力铸造综述 1.概述：---------------------------------------------------4 2.铝合金铸件金属型重力铸造工艺技术 ------------------------5 2.1铝合金铸件金属型铸造工艺设计---------------------------5 2.1.1铸件浇注位置-------------------------------------------5 2.1.2浇冒系统---------------------------------------------5 2.1.3砂芯的定位方式---------------------------------------6 2.1.4模具工作温度-----------------------------------------6 2.1.5模具的结构设计---------------------------------------6 2.1.6 铝合金浇注温度、浇注速度----------------------------6 2.2铝合金金属型设计及材料---------------------------------7 2.2.1金属型设计及制造-------------------------------------7 2.2.2金属型材料-------------------------------------------7 2.3 铝合金重力铸造制芯工艺--------------------------------7 2.3.1热芯-------------------------------------------------8 2.3.2 壳芯------------------------------------------------8 2.3.3 冷芯------------------------------------------------9 3.铝合金铸造工艺性能--------------------------------------10 3.1流动性-------------------------------------------------10 3.2收缩性-------------------------------------------------10 3.2.1体收缩-----------------------------------------------11 3.2.2线收缩-----------------------------------------------11 3.3 热裂性------------------------------------------------11 3.4 气密性------------------------------------------------12 3.5铸造应力-----------------------------------------------12 3.5.1热应力-----------------------------------------------12 3.5.2相变应力---------------------------------------------12 3.5.3收缩应力---------------------------------------------12 3.6 吸气性------------------------------------------------12 4.金属型重力铸造的优缺点 ---------------------------------13 4.1优点--------------------------------------------------13

铝合金窗制作工艺流程

铝合金窗制作工艺技术要求 一、施工准备 铝合金窗施工前的主要工作有：查验复核窗的尺寸、样式和数量——检查铝合金型材的规格及数量——检查铝窗五金附件的规格及数量。(一〕查验复核宙的尺寸及样式 在装饰工程中，一般都采用现场进行铝窗制作及安装。查验铝窗尺寸及样式的工作，即是根据施工现场对照施工图，检查一下有否不相符合之处，有否安装问题，有否及电器、水卫、消防等设备相互妨碍的问题等。如发现问题要及时上报，及有关人员共同商讨解决方法。(二)检查铝合金型材的规格尺寸 目前，生产铝合金型材的厂家较多，虽然都是同一系列的铝合金型材，但其形状尺寸和壁厚尺寸也会出现不同程度上的误差，这些误差会在铝窗的制作和使用过程中产生不便甚至麻烦。所以，在制作铝窗前要检查铝型材的尺寸，主要是铝合金型材相互接合的尺寸。 (三)检查五金件及其他附件的规格 铝窗歹金件分推拉窗和平开窗两大类，每类又有若干系列，所以，在制作以前要检查一下五金件及所制作的铝窗是否配套。同时，还要检查一下各种附件是否配套，如各种封边毛条、橡胶边封条和碰口垫等，能否正好及铝型材衔接安装。如果及铝型材不配套，会出现过紧或过松现象。过紧，在铝宙制作时安装困难；过松，安装后会自行脱出。此外，采用各种自攻螺钉要长短适合，螺钉的长度通长为15mm左右。

三、推拉窗的制作及安装 推拉窗有带上窗及不带上窗之分。在用料规格上有55系列、70系列、190系列三种。55系列的铝型材及后两种系列在形状上有较大差别，而70系列及90系列这两种铝型材形状相同，但尺寸大小有明显差别。在这种系列中，90系列是最常用的一种。图2—11是90系列铝窗带上宙的双扇推拉窗装配图。下面以该装配图为例介绍推拉窗的制作方法。 (一)按图下料 下料是铝窗制作的第一道工序，也是最重要最关键的工序。如果下料不准，会造成尺寸误差、组装困难或无法安装。下料错误或下料误差也会造成铝材的浪费。所以，下料尺寸必然准确，其误差值应控制在2mm范围内。 下料时，用铝合金切割机切割型材，切割机的刀口位置应在划线以外，并留出划线痕迹。 1．上窗下料 窗的上窗通常是用25．4mm×902nm的扁方管做成“口”字形。“口”字形的上、下两条扁方管长度为窗框的宽度，“口”字形两边的竖扁方管长度，为上窗高度减去两个扁方管的厚度。 2．窗框下料 窗框的下料是切割两条边封铝型材和上、下滑道铝型材各一条。两条边封的长度等于全窗高减去上宙部分的高度。上、下滑道的长度等于窗框宽度减去两个边封铝型材的厚度。

铝基复合材料及应用

3铝基复合材料及应用 Aluminum matrix composites and applications 在材料体系设计、制备技术、界面研究、改性处理、性能表征、塑性变形和应用研究等方面开展了系统的研究工作，攻克了高致密制备技术、复合材料稳定性设计、稳定化处理技术、超声波辅助钎焊技术和材料稳定性评价方法等关键技术。研制出的系列颗粒、晶须和纤维增强铝基复合材料，已经应用于卫星、飞机、载人航天等领域。2008年获得国家技术发明二等奖。 The fabrication technology,interface structure,surface modification,property characterization,and plastic deformation have been investigated.A series of key technological problems have been broken through,such as high-density composite fabrication,design of dimensional stability,stabilizing treatment,ultrasonic assisted brazing and evaluation of materials stability.The composites have been successfully applied for industries. SiCp/Al 复合材料样件 SiCp/Al composites samples SiCw/Al 复合材料卫星天线展开机构丝杠 Satellite antenna screw rods of SiCw/Al composite SiC p /Al 相机框架焊接件Brazed camera carriages of SiCp/Al composite

金属基复合材料的种类与性能

金属基复合材料的种类与性能 摘要：金属基复合材料科学是一门相对较新的材料科学，仅有40余年的发展历史。金属基复合材料的发展与现代科学技术和高技术产业的发展密切相关，特备是航天、航空、电子、汽车以及先进武器系统的迅速发展对材料提出了日益增高的性能要求，除了要求材料具有一些特殊的性能外，还要具有优良的综合性能，有力地促进了先进复合材料的迅速发展。单一的金属、陶瓷、高分子等工程材料均难以满足这些迅速增长的性能要求。金属基复合材料正是为了满足上述要求而诞生的。 关键词：金属；金属基复合材料；种类；性能特征；用途 1. 金属基复合材料的分类 1.1按增强体类型分 1.1.1颗粒增强复合材料 颗粒增强复合材料是指弥散的增强相以颗粒的形式存在，其颗粒直径和颗粒间距较大，一般大于1μm。 1.1.2层状复合材料 这种复合材料是指在韧性和成型性较好的金属基材料中含有重复排列的高强度、高模量片层状增强物的复合材料。片曾的间距是微观的，所以在正常比例下，材料按其结构组元看，可以认为是各向异性的和均匀的。 层状复合材料的强度和大尺寸增强物的性能比较接近，而与晶须或纤维类小尺寸增强物的性能差别较大。因为增强物薄片在二维方向上的尺寸相当于结构件的大小，因此增强物中的缺陷可以成为长度和构件相同的裂纹的核心。 由于薄片增强的强度不如纤维增强相高，因此层状结构复合材料的强度受到了限制。然而，在增强平面的各个方向上，薄片增强物对强度和模量都有增强，这与纤维单向增强的复合材料相比具有明显的优越性。 1.1.3纤维增强复合材料 金属基复合材料中的一维增强体根据其长度的不同可分为长纤维、短纤维和晶须。长纤维又叫连续纤维，它对金属基体的增强方式可以以单项纤维、二维织物和三维织物存在，前者增强的复合材料表现出明显的各向异性特征，第二种材料在织物平面方向的力学性能与垂直该平面的方向不同，而后者的性能基本是个向同性的。连续纤维增强金属基复合材料是指以高性能的纤维为增强体，金属或他们的合金为基体制成的复合材料。纤维是承受载荷的，纤维的加入不但大大改变了材料的力学性能，而且也提高了耐温性能。 短纤维和晶须是比较随机均匀地分散在金属基体中，因而其性能在宏观上是各向同性的；在特殊条件下，短纤维也可以定向排列，如对材料进行二次加工（挤压）就可达到。 当韧性金属基体用高强度脆性纤维增强时，基体的屈服和塑性流动是复合材料性能的主要特征，但纤维对复合材料弹性模量的增强具有相当大的作用。 1.2按基体类型分 主要有铝基、镁基、锌基、铜基、钛基、镍基、耐热金属基、金属间化合物基等复合材料。目前以铝基、镁基、钛基、镍基复合材料发展较为成熟，已在航天、航空、电子、汽车等工业中应用。在这里主要介绍这几种材料 1.2.1铝基复合材料 这是在金属基复合材料中应用最广的一种。由于铝合金基体为面心立方结构，因此具有良好的塑性和韧性，再加之它所具有的易加工性、工程可靠性及价格低廉等优点，为其在工程上应用创造了有利条件。再制造铝基复合材料时通常并不是使用纯铝而是铝合金。这主要是由于铝合金具有更好的综合性能。

【CN109763040A】一种铝合金材料及其制备的方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910239737.1 (22)申请日 2019.03.27 (71)申请人 亚太轻合金(南通)科技有限公司 地址 226600 江苏省南通市海安经济开发 区海防路29号 (72)发明人 浦俭英　 (74)专利代理机构 北京盛凡智荣知识产权代理 有限公司 11616 代理人 刘玉珠 (51)Int.Cl. C22C 21/02(2006.01) C22C 1/03(2006.01) C22C 1/06(2006.01) C22F 1/043(2006.01) (54)发明名称 一种铝合金材料及其制备的方法 (57)摘要 本发明公开了一种铝合金材料，按照重量份 计，铝合金材料包括以下组分：Zn 0.1～1份；Si 1～2份；Fe 0.5～1份；Cu 0.05～0.1份；B 0.04 ～0.06份；Y 0.02～0.2份；Al 80～100份。本发 明的铝合金材料，具有优异的抗拉强度和伸长 率，其导电性能和0.2％弹性极限应力Mpa也有较 大的提高，本发明提供的技术方案中铝合金材料 中还含有Ce和Lu元素，Ce和Lu可协同作用，进一 步提高铝合金材料的抗腐蚀性，使得该铝合金材 料还具有优异的抗腐蚀性，能够在含有腐蚀气体 的环境下正常工作。权利要求书1页 说明书14页CN 109763040 A 2019.05.17 C N 109763040 A

1.一种铝合金材料，其特征在于，按照重量份计， 所述铝合金材料包括以下组分： 2.根据权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，还包括0.1～1份的Ti。 3.根据权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，还包括0.005～0.01份的Mo。 4.根据权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，还包括0.01～0.03份的Ta。 5.根据权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，还包括0.01～0.03份的Ce。 6.根据权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，还包括0.02～0.04份的Pm。 7.根据权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，还包括0.001～0.003份的Lu。 8.根据权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，还包括0.005～0.01份的W。 9.根据权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，所述铝合金材料的抗拉强度为155～170MPa，伸长率为13％～18％，0.2％弹性极限应力为70MPa～100Mpa，耐冲击性不低于15j/m。 10.根据权利要求1～9任一项所述的铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下述步骤： 1)称取原料，将纯铝锭、纯锌锭、纯铜锭投入熔炼炉进行熔炼，熔炼温度725～740℃，熔炼过程中采用电磁搅拌器进行充分搅拌，随后投入Si、Fe、B、Y、Ti、Mo、Ta、Ce、Pm、Lu、W的各中间合金原料，调整温度为800～820℃，待完全熔化后取样分析化学成分，看是否满足成分控制要求，如有必要进行成分控制调整得到铝合金熔体； 2)加入精炼剂对熔体进行精炼，以消除熔体内气体、氧化膜及夹杂物； 3)将所述原料精炼后，采用半连续铸造方法在700～730℃下浇注，铸造速度为50mm/min～70mm/min，冷却水强度为0.13MPa～0.15MPa，获得铸锭； 4)对所述铸锭进行双级均匀化处理，第一级均匀化的温度为300℃～320℃，时间为4～6h；第二级均匀化的温度为450℃～460℃均匀化时间为16～24h； 5)对经过均匀化处理的铸锭进行热挤压、热轧制或锻造工艺，加工成指定形状的半成品； 6)对半成品进行淬火、时效热处理，以获取上述铝合金产品。 权　利　要　求　书1/1页2CN 109763040 A

铸造铝合金现状及未来发展

21世纪铸造技术论坛特种铸造及有色合金　1998年第4期 铸造铝合金现状及未来发展 北京航空材料研究院Ξ　熊艳才ΞΞ　刘伯操 摘　要　综述了传统铸造铝合金,A l2Si系,A l2Cu系等的研究现状和发展,介绍了先进铸造铝基复合材料的研究和应用前景。提出面对21世纪的挑战,铸造铝合金的研究和应用必须与先进的制造技术、工 艺技术结合起来,使铸造铝合金这种传统的金属材料在新世纪焕发新的光彩。与此同时,随着现代工业 的飞速发展,尚需不断地开发研究新合金。 关键词:铸造铝合金　研究　开发 Rev iew and Prospect of Ca st A lu m i nu m A lloy X iong Yanca i　L iu Bochao (Be ij i ng I n stitute of Aeronautica lM a ter i a ls) ABSTRACT　T he p resen t research and developm en t of classic cast alum inum alloys,A l2Si,A l2Cu et al,have been review ed in th is p ap er.T he alum inum2m atrix com po sites has also been review ed.How2 ever,faced the challege of21st cen tu ry,the classic m aterial m u st be connected w ith the developm en t of advanced m anufactu re techno logy and casting p rocess techno logy.Fu rtherm o re,w ith the developm en t of m odern indu stry,new cast alum inum alloys need to be develop ed and researched. Key W ords:Ca st A lu m i nu m,Research,D evelp m en t 0　前　言 铸造铝合金为传统的金属材料,由于其密度小、比强度高等特点,广泛地应用于航空、航天、汽车、机械等各行业。随着现代工业及铸造新技术的发展,对铸造铝合金需求量越来越大。例如,80年代末到90年代初,在铸件总量停滞甚至下降的时候,日本的铝铸件产量一直保持着年递增10%左右的高增长率[1]。又以汽车工业为例,由于要降低能耗,汽车需减重,各国广泛地采用铝等有色铸件代替钢铁铸件。到2001年,小汽车总重将降低为800kg,其中钢铁零部件为200kg,铝合金零部件为275kg,镁合金将增为40kg[2]。而汽车零部件70%为铸件,由此可以看出,铸造铝合金的研究及应用将继续得到发展。 铸造铝合金的研究一直备受关注,由于铝合金的熔点相对较低,故许多学者以其为对象研究铸造过程的机理。同时,为全面发挥铝合金潜力,在铝合金熔炼工艺及铸造工艺上的研究较多,如:铝合金净化、变质、细化、合金化、纯化等,这些先进的工艺技术研究旨在改善铸造合金的工艺性,进一步提高合金的性能,生产出优质铸件,以满足人们对铸件的越来越高的要求。此外,许多特种铸造铝合金也相继研制出,如高强度铸造铝合金Z L205A,Ρb可达500M Pa;耐热铸造铝合金Z L208,使用温度为250～350℃[3]。 近年来,铸造铝合金的研究也得到相应的发展,其中发展较为迅速的是铸造铝基复合材料。铸造A l2Si基Si C颗粒增强复合材料的研究和应用相对成熟。随着Si C颗粒的加入,提高了合金的性能,尤其是刚性和耐磨性,并已应用到航空、航天、汽车等领域[4],具有广阔的应用前景。此外,一些新型特种功能的铸造铝合金材料也处于研究应用阶段。 尽管铸造铝合金具有广阔的应用前景,但其研究与应用也面临着严峻的挑战。首先,随着现代工业的飞速发展,人们对铸件的可靠性等要求越来越高,同时对合金综合性能和特种性能的要求不断提高。如何使传统的铸造铝合金在新世纪继续保持发展势头,如何开发研制新合金满足各种需要,使得铸造铝合金这种传统的合金材料焕发新的光彩,是摆在我们面前的重要课题。 1 Ξ ΞΞ熊艳才　男,1966年11月生,湖北武昌人。1989年毕业于哈尔滨工业大学,1996在华中理工大学取得博士学位,现任北京航空材料研究院高级工程师。研究方向为铸造合金及工艺。在读期间曾研究了耐水砂磨损新型高铬白口铸铁,并研制出大型引黄用泵叶轮铸件;研究了铝合金液态质量控制技术等课题。工作期间以铸造铝合金及工艺的研究为主,从事铝锂合金、高强铝合金及工艺、大型复杂航空铝合金铸件的研究与开发工作,还开展了大型复杂航空铝合金铸件铸造过程的模拟与测试的研究工作,并应用快速成型技术进行了铸件的研制。已取得大型复杂航空铝合金铸件封闭型腔、细长孔铸造专利二项。在国内外学术刊物上发表论文10余篇。 北京航空材料研究院,北京(100095) 收稿日期:1998-03-20

铝合金表面处理国内外应用现状

表面工程技术 铝合金表面处理国内外研究应用现状Aluminum alloy surface treatment of domestic and foreignresearch and application status 学院名称：材料科学与工程学院 专业班级：复合材料1101 学生姓名：曹成成 学号：3110706055 指导教师：张松立 2014 年6 月

【摘要】综述了近年来铝合金表面改性技术取得的研究进展，介绍了镀层技术，转化膜处理技术、高能束表面处理技术等方法制备铝合金表面层的原理、特点及研究成果简要介绍了铝合金表面处理技术的新进展,重点介绍了铝合 金的阳极氧化、电镀、化学镀和微弧氧化、激光熔覆等工艺。 关键词:铝合金;表面处理;阳极氧化;电镀;化学镀;微弧氧化;激光熔覆 前言 铝是元素周期表中第三周期主族元素,为面心立方晶格,无同素异构转变,延展性好、塑性高,可进行各种机械加工。铝的化学性质活泼,在干燥空气中铝的表面立即形成厚约1～3 nm 的致密氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐水;铝是两性的,既易溶于强碱,也能溶于稀酸。铝在大气中具有良好的耐蚀性。纯铝的强度低,只有通过合金化才能得到可作结构材料使用的各种铝合金。铝合金的突出特点是密度小、强度高。铝中加入Mn、Mg 形成的Al-Mn、Al-Mg 合金具有很好的塑性和较高的强度,称为防锈铝合金,如3A21 ,5A05。硬铝合金的强度较防锈铝合金高,但防蚀性能有所下降,这类合金有Al-Cu-Mg 系如 2A11 ,2A12。Al-Cu-Mg- Zn 系为超硬铝,如7A04 ,7A09。新近开发的高强度硬铝,强度进一步提高,而密度比普通硬铝降低15 % ,且能挤压成型,可用作摩托车骨架和轮圈等构件。Al-Li 合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材。通过在铝中加入3 %～5 %(质量分数) 的比铝更轻的金属锂,就可以制造出强度比纯铝高20 %～25 % ,密度仅2. 5 t/ m3 的铝锂合金。这种合金用在大型客机上,可以使飞机的重量减少5 t 多,而载客人数不减。 尽管铝合金材料具有密度小、热膨胀系数低、比刚度和比强度高等优点，但

铝合金的研究现状及应用

科技广场２０１５．１２ ０引言 随着工业化向现代化高速发展，节能减重环保型材料需求量剧增。这种需求，使得铝合金的用量逐年增加。铝在地壳中的含量很高，在所有金属元素中排第一，其年产量大于其他有色金属年产总和，且铝合金质轻无毒性易回收利用，满足轻量化环保型合金的发展应用。铝合金密度低、比强度高、熔点低、铸造性能好、力学性能佳、加工性能好、导电性、传热性及抗腐蚀性能优良的特点使其广泛应用于交通运输、航海航天航空、化工工业、食品工业、电子通讯、复合材料、金属包装、建筑、输电行业、文体卫生等领域[1-2]。铝合金在所有金属材料中的使用排第二，仅次于钢铁[3]。由于冶炼铝生产工艺的优化以及技术水平的提高，降低了铝合金的成本，铝合金的应用越来越广泛。本文论述了铝合金的特点、分类、研究现状及应用，并提出铝合金未来研究方向。１铝合金的研究现状 铝工业的发展进程不到两百年，但因其密度小、易导热导电、耐蚀性好，且能与其他金属形成优质铝基合金，因此，铝合金发展迅猛并广泛应用于汽车、船舶、火车、飞机、炼钢等领域，成为国富民强的重要材料。根据成分和工艺不同，可将铝合金分为铸造铝 铝合金的研究现状及应用 ＳｔａｔｕｓＱｕｏｏｆＲｅｓｅａｒｃｈｉｎＡｌｕｍｉｎｕｍＡｌｌｏｙｓａｎｄｔｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 白志玲 Bai Zhiling （六盘水师范学院，贵州六盘水553004） （Liupanshui Normal University，Guizhou Liupanshui553004） 摘要：铝合金具有密度低、力学性能佳、加工性能好、无毒、易回收、导电性、传热性及抗腐蚀性能优良等特点，在船用行业、化工行业、航空航天、金属包装、交通运输等领域广泛使用。本文叙述了铝合金的特点、分类，综述了铝合金的研究现状及应用，指出目前铝合金在发展中存在的问题，明确了铝合金的研究方向。 关键词：铝合金；研究现状；应用 中图分类号：TG146文献标识码：A文章编号：1671-4792（2015）12-0018-03 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Aluminum alloys have been widely used in marine,chemical industry,aerospace,metal packaging, transportation and other fields owing to their merits,such as low density,good mechanical property,good cutting property,non-toxic,recyclable,electrical conductivity,thermal conductivity,good corrosion resistance and so on. The paper introduces the characteristics and classification of aluminum alloys,as well as the status quo in its re-search and application,points out existing problems in the development,and puts forward directions for researches in the future. Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Aluminum Alloys；Status Quo of Research；Application ★基金项目：六盘水师范学院高层次人才科研启动 基金（编号：LPSSYKYJJ201417）；贵州省科技厅联 合基金项目（黔科合LH字[2014]7460号） １８ DOI:10.13838/https://www.wendangku.net/doc/2f234047.html,ki.kjgc.2015.12.004

颗粒增强铝基复合材料的制备方法及其存在的问题20091311

颗粒增强铝基复合材料的制备方法及其存在的问题 冶金0901班 张莹 20091311

近年来，随着不断追求轻量化、高性能化、长寿命、高效能的发展目标带动牵引了轻质高强多功能颗粒增强铝基复合材料的持续发展。提出的低密度、高比强度、高比模量、低膨胀、高导热、高可靠等优异以及良好的抗磨耐磨性能和耐有机液体和溶剂侵蚀等综合性能要求，传统轻质材料已很难全面满足要求，如铝合金模量低、线胀系数较大; 钛合金密度较大、热导率极低; 纤维增强树脂基复合材料在空间环境下使用易老化等，颗粒增强铝基复合材料经过30 多年的发展，已在国外航空航天领域得到了规模应用，这充分验证了与铝合金、钛合金、纤维树脂基复合材料等传统材料相比具有的显著性能优势，奠定了颗粒增强铝基复合材料在材料体系中的地位和竞争态势。而且更重要的是，在世界范围内有丰富的铝资源，加之易于进行工艺加工成型和处理，因而制各和生产铝基复合材料比其他金属基复合材料更为经济，易于推广，可广泛应用于航空航天、军事、汽车、电子、体育运动等领域，因此，这种材料在国内外受到普遍重视。 颗粒增强铝基复合材料已成为当下世界金属基复合材料研究领域中的一个最为重要的热点，各国已经相继进入了颗粒增强铝基复台材料的应用开发阶段，在美国和欧洲发达国家，该类复台材料的工业应用已开始，并且被列为二十一世纪新材料应用开发的重要方向并日益向工业规模化生产和应用的方向发展。本文旨在探讨颗粒增强铝基复合材料的制备方法及在亟待解决的各方面的问题，推进其应用发展的进程。 主要制备方法介绍： 增强体颗粒的分布均匀性和界面结合状况是影响复合材料性能的重要因素。因此，如何使增强体颗粒均匀分布于铝基体井与铝基体形成良好的界面结台是颗粒增强铝基复台材料制备过程中必须解决的两个最关键问题。以下是制备颗粒增强铝基复合材料的一些方法： 1、原位法 原位法的原理是通过元素间或元素与化合物之间反应制备陶瓷增强金属基复合材料，是近年来迅速发展的一种新的复合工艺方法，目前已成功地在铝基中实现了硼化物、碳化物、氮化物等的原位反应。由于这些增强相引入的特殊性，不仅它的尺寸非常细小，而且与基体具有良好的界面相容性，使得这种复合材料较传统外加增强相复合材料具有更高的强度和模量，以及良好的高温性能和抗疲劳、耐磨损性能。 原位自生铝基复合材料的制备方法较多，下面进行简略介绍。 （1）自蔓延高温合成法：该技术是利用热脉冲使放热反应起始于反应剂粉末压坯的一端，其生成热使邻近的粉末温度骤然升高．发生化学反应并以燃烧波的形式蔓延通过整个反应物，当燃烧波推行前移时反应物转变成产物。该技术的特点是在无需外加热源的情况下，利用高放热化学反应放出的热量使其在引发后自身延续合成材料，节能，粉末纯度高，粒径细小，活性高，易于烧结并能获得高性能的材料。 （2）原位热压放热反应合成法：该技术是在原位热压技术的基础上发展起来的一种新下艺。在制备过程中将反应物的物料混合或与某种基体原料混合后通过热压工艺制备，组成物相在热压过程中原位生成。该技术的突出优点是利用燃烧合成过程的放热反应，在产物处于反应高温时，施加一定的压力。使材料的致密与反应合成同时完成。获得了事半功倍的效果。 （3）放热弥散技术：这种方法法是美国一个实验室在自蔓延法的基础上改进而来的。

铝及铝合金阳极氧化法综述

铝及铝合金阳极氧化法综述 近十年来，我国的铝氧化着色工艺技术发展较快，很多工厂已采用了新的工艺技术，并且在实际生产中积累了丰富的经验。已经成熟和正在发展的铝及其合金阳极氧化工艺方法很多，可以根据实际生产需要，从中选取合适的工艺。 在选取氧化工艺之前，应对铝或铝合金材质情况有所了解，因为，材料质量的优劣、所含成份的不同，是会直接影响到铝制品阳极氧化后的质量的。关于这一点，洪九德、范济同志已有专门论述(参看《电镀与涂饰》1982年第2期P.27)。比如，铝材表面如有气泡、划痕、起皮、粗糙等缺陷，经阳极氧化后，所有疵病依然会显露出来。而合金成份，对阳极氧化后的表面外观，也产生直接的影响。比如，含1～2%锰的铝合金，氧化后呈棕蓝色，随铝材中含锰量的增加，氧化后的表面色泽从棕蓝色到深棕色转化。含硅0.6～1.5%的铝合金，氧化后呈灰色，含硅3～6%时，呈白灰色。含锌的呈乳浊色，含铬的呈金黄至灰色的不均匀色调，含镍的呈淡黄色。一般而言，只有含镁和含钛量大于5%的铝含金，经氧化后可以得到无色透明且光亮、光洁的外观。 在选择好铝及铝合金材料后，自然就要考虑到选取合适的阳极氧化工艺。目前，我国广泛应用的硫酸氧化法、草酸氧化法及铬酸氧化法，均在手册、书刊上有过详细的介绍，不必赘述。本文谨就目前在国内正在发展中的一些新工艺，以及国外的一些方法，作扼要的介绍。 一、国内已发展的新工艺 (一)草酸-甲酸混合液交流快速氧化 采用草酸-甲酸混合液，是因为考虑到甲酸是一种强氧化剂，在这样的槽液中，甲酸起到对氧化膜内层(阻挡层和障壁层)加速溶解，从而使成为多孔层(即氧化膜外层)的作用。这种槽液的导电率可以得到提高(即可提高电流密度)，使氧化膜能快速生成。与纯草酸氧化法相比，这种溶液能使生产率提高37.5%，减少电耗量(草酸氧化法耗电量为3.32度/平方米，此法为2度/平方米)，节约电力40%。 工艺配方为:草酸4～5%、甲酸0.55%，三相交流44士2伏，电流密度2～ 2.5A/d㎡，温度30±2℃。 (二)混合酸氧化 此法于1976年正式纳入日本国家标准，并为日本北星日轻家庭用品株式会社所采用。其特点是成膜快，膜的硬度、耐磨、耐腐蚀性能都比普通的硫酸氧化法高，膜层呈银白色，适用于印花、着色产品。我国铝制品行业赴日考察后，于1979年开始推荐使用。其推荐工艺配方为:H2SO4 10～20%，COOHCOOH·2H2O 1～2%，电压10～20V，电流密度1～3A/d㎡，温度15～30℃，时间30分钟。 (三)瓷质氧化 瓷质氧化主要以铬酸、硼酸、草酸钛钾为电解质，用高电压和较高温度作电解处理。其膜层外观像瓷器上的釉，有高度的抗腐蚀性能，耐磨性能良好，膜层可用有机或无机的染料染色，使外观有特殊的光泽和色泽。目前多应用于铝炊具、打火机、金笔等产品上，很受群众喜爱。 (四)国防色氧化

铝基复合材料综述

铝基复合材料综述 XXXXXXXXXXX 摘要铝基复合材料凭借密度小、耐磨、热性能好等优点在航天航空等领域占有优势地位。文中综述了铝基复合材料的种类、铝基复合材料性能、各种铝基复合材料的制备和应用以及发展前景。 关键词铝基复合材料种类性能制备应用 Abstract Al-based alloys have advantages in the field of the aerospace by the advantages of small density , anti-function ,good thermal performance and so on. This article discussed the kinds ,performance ,approach , use and development prospect of Al-based alloys. Key words Al-based alloys kind performance approach use

1.引言 自20世纪80年代金属基复合材料大规模研究与开发以来，铝基复合材料在航空，航天，电子，汽车以及先进武器系统等领域得到迅速发展。铝基复合材料的制备工艺设计高温、增强材料的表面处理、复合成型等复杂工艺，而复合材料的性能、应用、成本等在很大程度上取决于其制造技术。因此，研究和开发心的制造技术，在提高铝基复合材料性能的同时降低成本，使其得到更广泛的应用，是铝基复合材料能否得到长远发展的关键所在。铝在制作复合材料上有许多特点,如质量轻、密度小、可塑性好,铝基复合技术容易掌握,易于加工等。此外,铝基复合材料比强度和比刚度高,高温性能好,更耐疲劳和更耐磨,阻尼性能好,热膨胀系数低。同其他复合材料一样,它能组合特定的力学和物理性能,以满足产品的需要。因此,铝基复合材料已成为金属基复合材料中最常用的、最重要的材料之一。2.铝基复合材料分类 按照增强体的不同,铝基复合材料可分为纤维增强铝基复合材料和颗粒增强铝基复合材料。纤维增强铝基复合材料具有比强度、比模量高,尺寸稳定性好等一系列优异性能,但价格昂贵,目前主要用于航天领域,作为航天飞机、人造卫星、空间站等的结构材料。颗粒增强铝基复合材料可用来制造卫星及航天用结构材料、飞机零部件、金属镜光学系统、汽车零部件;此外还可以用来制造微波电路插件、惯性导航系统的精密零件、涡轮增压推进器、电子封装器件等。 3.铝基复合材料的基本成分 铝及其合金都适于作金属基复合材料的基体，铝基复合材料的增强物可以是连续的纤维，也可以是短纤维，也可以是从球形到不规则形状的颗粒。目前铝基复合材料增强颗粒材料有SiC、AL2O3、BN等，金属间化合物如Ni-Al，Fe-Al和Ti-Al也被用工作增强颗粒。 4.铝基复合材料特点 在众多金属基复合材料中，铝基复合材料发展最快且成为当前该类材料发展和研究的主流，这是因为铝基复合材料具有密度低、基体合金选择范围广、热处理性好、制备工艺灵活等许多优点。另外，铝和铝合金与许多增强相都有良好的接触性能，如连续状硼、AL2O3\ 、

高导热铝合金综述

高导热铝合金的一些理论与研究成果 1. 金属的导热机理 当材料的相邻区域存在温度差时，热量就会从高温区域经接触部位流向低温区域，产生热传导。 单位温度梯度下，单位时间内通过单位截面积的热量就称为热导率（单位是W/(m·K)），式为热传递的表达公式。 ΔSΔt dx dT -λΔQ = 式中，?S 为截面积，?Q 为通过截面的能量，?t 为时间， dx dt 代表在x 方向传的温度，负号表示热量传递方向和温度梯度方向相反。 金属材料内有着大量的自由电子存在，自由电子可以在金属中快速运动，可以快速实现热量的传递，晶格振动是金属热传递的另一种方式，但相对自由电子传递方式来说处于次要地位。 金属中的自由电子在运动过程中会受到热运动原子和晶格缺陷的影响，可以将受到的热阻分为两类：晶格振功产生的热阻和杂质缺陷产生的热阻。通常情况下，合金中的合金元素比较多，所以以杂质产生的缺陷热阻为主，合金热导率随温度升高而升高。 金属热传导主要靠自由电子完成，因而金属的导电系数和导热系数有着必然联系，事实上，大多数金属的导热系数和导电系数存在一个定值，就是Wiedemann-Franz 定律[39]，可以用式表示 LT =δ λ （） 式中，λ为导热系数，δ为导电系数，L 为洛伦兹常数，对于铝L =×10-8 WΩ·K ，T 为绝对温度。由于热导率的测量比较复杂，测量结果准确度较差，而导电率的测量比较简单，Wiedemann-Franz 定律提供了一条测量热导率简便方法，可以通过测量导电率的间接测得热导率。 2. 研究意义

随着时代的发展与进步，人们对电脑等电子产品的要求与日俱增，电子产品的散热问题引起了人们的关注，目前的散热材料越来越很难满足散热要求，开发具有高强高导热的材料变得更加重要。 铝具有密度小；耐腐蚀；易加工；导电和导热性好，仅次于Au、Ag和Cu；铝硅合金含Si量高，具有低熔点、耐蚀性好等特点，铝硅合金的优秀的铸造性、良好的加工性和耐热、耐磨的特性，使得铝硅合金具有非常广泛的应用。在含有Mg、Cu和Ni的铝硅合金，热处理强化提高合金的性能。而且与金、银和铜相比，Al还有着很好的性价比。因此，铝合金在高强高导热方向具有很好的发展前景。 因此通过在铝硅合金熔炼，添加变质剂，合金元素，和热处理等工艺，以获得良好的导热性和力学性能的铸造铝硅合金，解决电子产品的散热问题，具有重要的理论意义和实际应用价值。 3.前人研究成果 从现有文献上显示，铝合金中在导热或导电方面研究比较多的Al-Mg-Si系合金。一般来说，合金元素的掺入会引起杂质缺陷，对自由电子运动产生阻力，会降低合金中的热导率。Si和Mg是Al-Mg-Si系合金中的主要元素，对6063的研究显示，当Mg含量较小时，合金的热导率较高而强度稍低，Mg/Si质量比较大时，过量的Mg不仅会削弱Mg2Si效果，且会溶入到铝基体中，使合金的导热率下降。合金元素由析出态变为固溶态时，会引起热导率变小。当Mg/Si的质量比在时，微量的过剩Si和Fe、Mn形成Al12(FeMn)3Si相弥散在铝基体中，减小了Si、Fe、Mn元素在铝基体中的固溶度，且不易形成粗大的Al9Fe2Si相，合金的热导率较高。当硅过剩量较多时，过剩的硅不仅固溶于铝基体中，容易和Fe形成Al9Fe2Si相，热导率降低。另外，添加%的稀土会使得合金热导率达到最高，加少或加多导电率会有所下]。 热处理对合金的强度和导热性有着重要影响，对Al-Mg-Si系合金进行均匀化处理，经过560℃6h均匀化处理后热导率最高，温度过低或过高都对降低热导率。均匀化处理能消除晶内偏析，强化相Mg2Si会溶入基体中，针状含Fe相会变为球化。担当温度过高时，基体中的溶质原子增加，晶粒发生粗化，导电率较低。Al-Mg-Si固溶处理时，固溶温度越高，热导率越低，而强度随温度增加而增加，到达最大值后随温度增加而降低。固溶温度越高，过剩相溶入越充分，而温

铝基复合材料的研究发展现状与发展前景

铝基复合材料的研究发展现状与发展前景摘要：铝基复合材料具有很高的比强度、比模量和较低的热膨胀系数，兼具结构材料和功能材料的特点。介绍了铝基复合材料的分类、制造工艺、性能及应用等几个方面，最后对铝基复合材料的研究状况及其发展趋势。做了简单的介绍。 关键词：铝基复合材料，制造工艺，性能，应用 Abstract:Aluminum matrix composite was in capacity of structure materials and function materials for its high specific strength and high specific modulus and low coefficient of thermal expansion.The classification of aluminum matrix composite were introduced and the preparation process、properties and application of aluminum matrix composite was expounded,and then the domestic research status and future development trends of the composite were summed up. Key words:aluminum matrix composites，preparation process，properties，application. 1.发展历史 1.1概述 复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的材料通过先进的材料制备技术组合而成的一种多相固体材料。根据基体材料不同，复合材料包括三类:聚合物基复合材料(PMC)、金属基复合材料(MMC)和陶瓷基复合材料(CMC)[1]。金属基复合材料在20世纪60年代末才有较快的发展，是复合材料的一个新分支，其以高比强、高比模和耐磨蚀等优异的综合性能，在航空、航天、先进武器系统和汽车等领域有广泛的应用，已成为国内外十分重视发展的先进复合材料。 在金属基复合材料中，铝基复合材料具有密度低、基体合金选择范围广、可热处理性好、制备工艺灵活、比基体更高的比强度、比模量和低的热膨胀系数，尤其是弥散增强的铝基复合材料，不仅具有各向同性特征，而且具有可加工性和价格低廉的优点，更加引起人们的注意[2]。铝基复合材料具有很大的应用潜力，并且已有部分铝基复合材料成功地进入了商业化生产阶段。 铝基复合材料是以金属铝及其合金为基体，以金属或非金属颗粒、晶须或纤维为增强相的非均质混合物。按照增强体的不同，铝基复合材料可分为纤维增强铝基复合材料和颗粒增强铝基复合材料。纤维增强铝基复合材料具有比强度、比模量高，尺寸稳定性好等一系列优异性能，但价格昂贵，目前主要用于航天领域，作为航天飞机、人造卫星、空间站等的结构材料。颗粒增强铝基复合材料可用来制造卫星及航天用结构材料、飞机零部件、金属镜光学系统、汽车零部件；此外还可以用来制造微波电路插件、惯性导航系统的精密零件、涡轮增压推进器、电子封装器件等[3]。 然而不管增强物的类型和形状尺寸如何，大多数铝基复台材料具有以优点： ①重量轻、比强度、比刚度高。 ②具有高的剪切强度。 ③热膨胀系数低，热稳定性高，并有良好的导热性和导电性。 ④具有卓越的抗磨耐磨性。 ⑤能耐有机液体，如燃料和溶剂的侵蚀。 ⑥可用常规工艺和设备进行成型和处理。 1.2分类