(TiB2+α-Al2O3)颗粒增强铜基复合材料的原位反应机理及摩擦磨损性能研究

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TiB2对铜-石墨基复合材料性能的影响

１％ｃａｂｏ２ｒｎ
结构。图１镀铜ＴＢ颗粒的ＳＭ照片。图２３４是ｉＥ，，分别是Ｃ一石墨，ＴＢ一ｕｕｉＣ一石墨，镀铜ＴＢ一ｕｉＣ一
石墨复合材料烧结试样的ＳＭ照片。图中黑色部Ｅ分是石墨，白色部分是ｃ相（２和ＴＢ（３及ｕ图）ｉ图）
铜，再与铜和石墨复合制备ＴＢ颗粒增强的石墨一ｉ
铜复合材料。如此能够明显改善复合材料的组织形貌，使铜能够形成三维网络结构，从而提高导电性能，同时由于ＴＢ颗粒的弥散强化，使得复合材料ｉ
的强度明显提高。
料方式为干混，混合必须均匀。３类复合试样为： ① ｃ一石墨（ｕ碳粉），② ＴＢ一ｕｉＣ一石墨，③ 镀铜
３ｉ，随炉冷却到室温。冷却后的还原镀铜ＴＢ０ｍｎｉ
粉过孔径４ｍ的筛。这样可以防止还原的镀铜９ＴＢ颗粒间发生团聚。将过筛的铜粉、石墨粉、Ｔｉｉ粒和镀铜ＴＢ颗粒按设计的３类复合材料Ｂ颗ｉ
试样粉料比进行称量，然后在混料机中混料，混
样，使得传统的粉末冶金方法制备ＴＢｉ一铜一石墨
复合材料存在混料不均匀、界面结合强度低、复合材料的显微组织中铜难以连成三维网络结构等严
重问题。从而影响材料的物理和力学性能『３１。为此，在ＴＢ颗粒表面通过化学镀的方法涂覆一层金属ｉ
中图法分类号：Ｂ３Ｔ３１文献标识码：Ａ文章编号：０８５３（０７０ — ３ — ４１０ — ９９２０）９０１０

一种原位TiB_2颗粒增强铝基复合材料的制备及特性

合金，然后将其升温至９５０℃，加入按化学计量比
配好并混匀、烘干的ＫＢＦ４和Ｋ２ＴｉＦ６混合盐，用
预热过的陶瓷棒压入熔融Ａｌ－６Ｃｕ－０．２Ｍｇ－１Ｍｎ
合金，使混合盐在合金中充分反应，降温至８５０℃
扒渣并保温１ｈ，保温期间进行多次长时间的搅拌。
２实验结果与分析
１实验方法
采用工业纯铝、铝箔、紫铜、纯镁、锰粉配制
Ａｌ－６Ｃｕ－０．２Ｍｇ－１Ｍｎ合金，以ＫＢＦ４盐（纯度
９９％，化学纯）、Ｋ２ＴｉＦ６盐（纯度９９％，化学纯）
为合成ＴｉＢ２的原料。
设计原位ＴｉＢ２颗粒的含量（质量分数）分别
为１％，３％和５％，以得到不同ＴｉＢ２颗粒含量增
第２４卷第３期２０１２年９月
常州大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈａｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
Ｖｏｌ．２４Ｎｏ．３Ｓｅｐ．２０１２
文章编号：２０９５－０４１１（２０１２）０３－０００５－０４
一种原位ＴｉＢ２颗粒增强铝基复合材料的制备及特性＊
ＣｕＡｌ２变为断续条状、颗粒状，且总量减少；金相溶＋１７０℃、６ｈ时效处理后维氏硬度比相应处理
观察表明，ＴｉＢ２数量及分布变化不大，这是由于Ａｌ－６Ｃｕ－０．２Ｍｇ－１Ｍｎ合金提高了１９．２％。
５０５℃的固溶温度根本不可能使高熔点的ＴｉＢ２溶解
＊收稿日期：２０１２－０５－２１作者简介：薛忠华（１９８７－），男，江苏南通人，硕士生；通讯联系人：谢飞。

Al2O3颗粒增强共晶铝锰基复合材料的腐蚀磨损性能

Al2O3颗粒增强共晶铝锰基复合材料的腐蚀磨损性能杨唐;刘炳;文锋;郭璐;赵明露【摘要】The metallographic structures of Al-Mn eutectic alloy and its composite were investigated by XRD and SEM. The mass loss, friction coefficient and wear trace of the samples were studied under three different kinds of friction conditions. And their properties of erosion resistance were analyzed by SEM and EDS. The results show that the shapes of brittle Al-Mn compounds are changed as A12O3 particle is added. The mass loss and friction coefficient of the samples under corrosive liquid and abrasive condition are less than those under corrosive liquid condition, but higher than those under dry sliding condition. Thepits of samples under corrosive liquid condition are more than those under corrosive liquid and abrasive condition, and the furrows of samples under corrosive liquid and abrasive condition are deeper than those under dry sliding condition by observing wear traces. As the particle size of abrasive increases, wear rates of erosion samples increase first and then decrease in 7m/s erosion speed, but decrease gradually in 3. 5m/s. In addition, the mass of Al-Mn eutectic alloy samples increase after the erosion test under the 3. 5m/s erosion speed and 0, 15-0. 212mm particle size condition.%选择铝锰共晶合金及其复合材料作为研究对象,用XRD,SEM,EDS分析试样.首先分析了试样的金相组织,再分析了它们在三种摩擦条件下的磨损失重、摩擦因数及磨痕形貌,最后分析其耐冲蚀性能.结果表明:Al2O3颗粒的加入改变了铝锰化合物的形态；试样在仅有腐蚀液条件下的磨损量和摩擦因数最大,在有腐蚀液加磨粒条件下次之,在干摩擦条件下最小；从磨痕形貌可知在仅有腐蚀液条件比在腐蚀液磨粒条件有更多的凹坑,在腐蚀液磨粒条件比干摩擦条件有更深的犁沟.在7m/s冲蚀速度下,冲蚀试样的磨损率随磨粒粒径的增大呈先增大后减小的趋势；在3.5m/s下,磨损率随磨粒粒径的增大而逐渐减小,合金在0.15～0.212mm粒径下实验后出现“增重”现象.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】7页(P83-89)【关键词】金相组织;腐蚀磨损机制;铝锰合金;复合材料【作者】杨唐;刘炳;文锋;郭璐;赵明露【作者单位】新疆大学机械工程学院,乌鲁木齐830008【正文语种】中文【中图分类】TG146.2新疆地处沙漠干旱地区，河流、水库的蒸发量较大，水质盐化较快，容易形成高矿化度盐碱水质，对材料腐蚀尤为突出[1，2］。

TiB2对TiAl基合金显微组织、力学性能及抗氧化性的影响

TiB2对TiAl基合金显微组织、力学性能及抗氧化性的影响肖树龙;荆科;徐丽娟;陈玉勇【摘要】采用水冷铜坩埚真空感应熔炼(ISM)技术制备β型TiAl合金Ti-45Al-2Nb-1.5V-1Mo-0.3Y(摩尔分数，%)及其复合材料Ti-45Al-2Nb-1.5V-1Mo-0.3Y(摩尔分数，%)＋3%TiB2(体积分数)两种材料，并对TiAl合金及其复合材料的显微组织、力学性能和抗氧化性能进行研究。

结果表明：加入TiB2后，TiAl合金中的晶粒尺寸和层片间距都得到细化，显微硬度、室温和高温抗拉强度提高，但室温伸长率略有下降，高温时复合材料表现出良好的塑性；800℃循环氧化100 h 后，TiAl合金和复合材料氧化表面均保持完整，未产生剥落；加入TiB2后，导致两种材料表面氧化物的生长形态发生变化，但两种材料的氧化增量和氧化层厚度相近，因此，TiB2对氧化物的生长形态有影响，但对抗氧化性能影响不大。

%TiAl-based alloy Ti-45Al-2Nb-1.5V-1Mo-0.3Y (mole fraction,%) and composites Ti-45Al-2Nb-1.5V-1Mo-0.3Y (mole fraction, %)+3%TiB2 (volume fraction) were prepared by induction skull melting (ISM). The microstructure, mechanical properties and oxidation resistance were studied. The results show that the composites exhibit much finer lamellar colony size and lamellar spacing compared with matrix. The micro-hardness and tensile fracture strength are improved at room temperature and 800℃, while the tensile elongation decreases at room temperature. The composites show good plastics at 800℃. After oxidation in air at 800℃for 100 h, the oxidation surfaces of matrix and composites show good quality with no micro-cracks observed. The growth morphologies of matrix oxidation surface change compared with those of composites. But the mass gain andthickness of oxide scale of composites are almost the same as those of matrix. So, TiB2 has some influence on the growth morphologies of oxide scale, but nearly has no influence on the oxidation resistance.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2016(026)012【总页数】7页(P2530-2536)【关键词】TiAl合金;显微组织;力学性能;抗氧化性;TiB2【作者】肖树龙;荆科;徐丽娟;陈玉勇【作者单位】哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，哈尔滨 150001; 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室，哈尔滨 150001;哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，哈尔滨 150001;哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，哈尔滨150001;哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，哈尔滨 150001; 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室，哈尔滨 150001【正文语种】中文【中图分类】TG146.2随着航空航天、汽车等领域的不断发展，对于材料的强度、性能提出了更高的要求。

原位自生TiB2颗粒增强铝基复合材料及其研究现状

随着高新技术的快速发展，传统的单一材料已满足不了社会各行业的需求，新材料的研制和开发已成
为当前研究的热点，特别是具有特殊性能的新材料．铝
污染、界面结合强度高等特点，并避免了外加法难以解
等优点］，在航空、航天、汽车、电子和交通运输等行业具有十分广阔的应用前景．颗粒增强铝基复合材料因
具有增强颗粒成本低、复合材料微观结构较均匀、材料性能各向同性以及可采用传统的金属加工工艺进行加工等优点，成为金属基复合材料的重要发展方向之
决的夹杂物、界面反应及润湿性等问题，因而原位自生颗粒增强复合材料日益受到重视¨ ３］．由于受到反应
基复合材料相对于传统铝合金材料而言，具有高比强
度、高比模量、良好的耐磨性、低膨胀系数及尺强相与基体具有界面干净、无
收稿日期：２Ｏ１２一ｌ１ —２３
ａｎＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ冶金公司根据铝合金晶粒细化剂生产
基金项目：国家高技术研究发展计划（８６３计划）项目（２００６ＡＡ０３Ｚ５６８）
．
颗粒增强铝基复合材料研究中的一个重要环
节是复合材料的制备．颗粒增强复合材料的制备方法，按照颗粒的加人方式分为外加法（强制加入法）和原位

原位TiB2颗粒增强ZL205铝基复合材料组织控制

原位 TiB2颗粒增强 ZL205 铝基复合材料组织控制摘要：通过混合盐反应内生的方法在ZL205铝合金基体中引入TiB2颗粒增强相，研究了TiB2颗粒增强ZL205复合材料铸态和热处理态的显微组织。

研究表明：TiB2颗粒增强ZL205复合材料基本相组成为α-Al相、CuAl2相及TiB2颗粒。

TiB2颗粒内生，改善了二者间的润湿性，促进分散，同时将颗粒增强体尺寸控制在1μm以下。

复合材料坯体挤压，利用晶粒之间的滑动促进颗粒分散，挤压后再进行热处理，促进了颗粒的进一步分散，TiB2颗粒团聚得到改善。

关键词：铝基复合材料；原位生成；微观组织引言金属基复合材料由于膨胀系数低、比刚比强度高等特点，在车辆载具、飞行器和3C电子等行业具有广阔应用前景，其中，颗粒增强铝基复合材料由于具有较低的原材料价格、良好的微观结构、稳定的各向同性性能、简单的制备加工过程等优点，是铝基复材的重要研究热点之一[1-2]。

TiB2颗粒作为增强体在铝基复合材料中备受关注，其具有熔点高、弹性模量高、强度硬度高，以及良好的导热、导电、腐蚀抗性等特点，目前被认为是理想的增强体，再者，TiB2颗粒原位生成具有粒径小、呈等轴状、表面洁净、界面稳定、润湿性好等特性，可提升铝基体的力学性能，已得到广泛的研究报道[3-4]。

Kumar S等人[5]发现，原位合成TiB2/Al7Si复合材料的弹性模量相比母材合金有明显提高。

Han等人[6]通过原位反应法制备TiB2/Al-Si合金复合材料，显著改善了增强相在基体中分布情况。

Wang等人[8]通过改良熔盐法，制备出TiB2/Al复合材料并研究了Ti、B元素收得率。

王浩伟等人[3]通过研究复合材料性能与增强颗粒尺寸、分布均匀性、体积分数等因素的关系，获得复材屈服强度与增强颗粒体积分数关联模型。

目前原位TiB2增强铝基复合材料的研究工作主要聚焦在材料的制备方法及室温力学性能上，基体材料则多为Al-Si系铝合金，较少报道ZL205为代表的Al-Cu系高性能铝合金材料的显微组织和高温力学性能的研究。

tib2颗粒增强铝基复合材料强化机制

Tib2颗粒增强铝基复合材料强化机制一、前言随着航空航天、汽车工程等领域的不断发展，对新一代轻质高强材料的需求日益增加。

铝基复合材料因其良好的力学性能和热学性能，成为了研究的热点之一。

Tib2颗粒增强铝基复合材料作为一种具有巨大应用潜力的新型复合材料，其强化机制备受关注。

本文将从微观和宏观两个方面来探讨Tib2颗粒增强铝基复合材料的强化机制。

二、宏观角度下的强化机制1. 根据组织强化理论铝基复合材料中的Tib2颗粒可以有效地进行组织强化。

Tib2颗粒的加入可以改善铝基复合材料的结晶度和晶界结构，从而增强材料的塑性和韧性，提高材料的抗拉强度和硬度。

2. 基体和颗粒间的相互作用Tib2颗粒可以与铝基复合材料的基体形成较好的结合，并且在加载时承受部分载荷，使得材料在受力时得到更均匀的分布，以此来增强材料的耐磨性和耐腐蚀性。

三、微观角度下的强化机制1. 颗粒尺寸效应Tib2颗粒的尺寸对铝基复合材料的强化效果有着重要影响。

研究表明，当Tib2颗粒的尺寸适当时，可以在材料中形成更多的位错，增加位错间的相互作用，从而显著提高材料的强度和硬度。

2. 化学反应Tib2颗粒与铝基复合材料基体在热处理过程中可能会发生一些化学反应，使得复合材料内部形成新的物相或化合物，从而使得材料的性能得到提升。

3. 相分布均匀性Tib2颗粒的均匀分布对铝基复合材料的强化效果至关重要。

若颗粒分布不均匀，可能导致材料的局部区域受力不均，从而降低了材料的整体性能。

四、结语Tib2颗粒增强铝基复合材料的强化机制是一个复杂而多维的问题，需要结合宏观和微观两个视角来进行全面的研究。

未来，可以通过进一步的材料设计和加工工艺优化，不断提升Tib2颗粒增强铝基复合材料的性能，以满足不同领域对于高性能轻质材料的需求。

在深入探讨Tib2颗粒增强铝基复合材料强化机制的过程中，我们还需要考虑在材料制备和加工过程中的影响因素，以及材料性能的变化规律。

下面将继续分析Tib2颗粒增强铝基复合材料的微观和宏观角度下的强化机制，以及对材料性能的影响。

三氧化二铝7075基复合材料的_摩擦磨损性能研究毕业论文

本科毕业论文题目：A l2O3/7075基复合材料的摩擦磨损性能研究摘要颗粒增强铝基复合材料因其特有的比重轻、比强度与比模量高、耐磨及耐高温等优良性能，在航空航天、电子和汽车制造等行业中具有广阔的应用前景。

研究了原位反应生成A1203制备颗粒增强铝基复合材料的工艺，其制备条件是:熔体温度900℃，CuO粉末与Al粉混合均匀，压制成块，加入铝液中搅拌，扒去表面的浮渣，将熔体浇铸到预热的模具中，快速冷却。

颗粒是在基体内部原位反应生成，颗粒细小，表面洁净，与基体结合良好。

将试样切割成块，在摩擦磨损机上分别设置20N，30N，40N，50N和转速为80r/min, 100r/min, 110r/min, 120r/min摩擦600s后称量其磨损量。

研究表明加入8% A1203后硬度和磨损性能大大提高，表面磨痕变浅。

关键词：原位反应；颗粒增强体；磨损性能AbstractPartieulate reinofreed metal martix compositesPossess several additional advantages such as light weight，high speeific strength and stinffess，wear-resistingand high temperature-resisting. Studing in situ reaction of A1203 particulate reinforced aluminum matrix composite prepared by the process, the preparation conditions are: melt temperature is 900 ℃, CuO powder mixed with Al powder, pressed into blocks, by adding aluminum liquid mixing, Pa to the surface scum, will melt into warm mold casting and rapid cooling. Particles within the matrix in situ in the reaction, small particles, surface cleanliness, and good substrate.The sample cut into pieces, the friction and wear machine were set to 20N, 30N, 40N, 50N, and speed 80r/min, 100r/min, 110r/min, 120r/min 600s after weighing the friction wear. The results show that, after adding 8% A1203 greatly improved hardness and wear resistance of the surface, the marks are shallow.Keywords：In situ reaction；particle reinforcement；Wear目录第一章绪论 (1)1.1颗粒增强金属基复合材料 (1)1.1.1颗粒增强金属基复合材料的制备工艺 (1)1.1.2颗粒增强金属基复合材料的原位反应制备方法 (3)1.1.3铝基原位复合材料的研究现状 (5)1.1.4颗粒增强铝基复合材料的应用及展望 (6)1.1.5原位反应铝基复合材料的研究发展方向 (6)1.2颗粒增强铝基复合材料耐磨性的研究现状 (8)1.2.1 增强颗粒的影响 (8)1.2.2 外加载荷的影响 (8)1.2.3 外部温度的影响 (9)1.2.4 滑动速度的影响 (9)1.3颗粒增强铝基复合材料主要表征参数 (9)1.3.1摩擦温度 (9)1.3.2摩擦系数 (10)1.3.3磨损量(耐磨性) (10)1.4颗粒增强铝基复合材料的应用 (11)1.5本文研究意义与内容 (11)第二章试验方案及工艺流程 (13)2.1原材料与设备 (13)2.1.1原材料 (13)2.1.2试验设备 (13)2.2 原位Al2O3颗粒的制备 (13)2.3试验流程图 (14)2.4试验步骤 (14)2.4.1试样制备 (14)2.4.2摩擦磨损试验 (15)2.4试验中的分析测试手段 (16)2.4.1金相组织观察 (16)2.4.2硬度测定 (16)2.4.3耐磨性测定 (16)第三章试验结果与分析 (17)3.1 金相组织分析 (17)3.1.1 基体材料与复合材料组织的对比 (17)3.1.2摩擦表面的组织观察 (17)3.2硬度测定 (18)3.3 耐磨性的分析研究 (19)3.3.17075铝合金与8%Al2O3/7075摩擦磨损性能的对比 (19)3.3.2转速对铝基复合材料摩擦磨损性能的影响 (20)3.3.3载荷对铝基复合材料摩擦磨损性能的影响 (21)结论 (22)参考文献 (23)谢辞 (25)第一章绪论现代科学的飞速发展对材料提出了越来越高的要求，除了优异的力学性能外，还希望材料具有某些特殊性能和良好的综合性能。

增强颗粒对铝基复合材料摩擦学性能的影响

增强颗粒对铝基复合材料摩擦学性能的影响摘要：近年来，铝基复合材料被广泛应用于航空航天、汽车、船舶及其他领域。

本文旨在研究增强颗粒对铝基复合材料摩擦学性能的影响。

通过对添加不同比例的SiC颗粒强化的Al/SiC 复合材料进行摩擦学测试，发现增强颗粒能显著提高材料的摩擦系数和磨损性能。

通过扫描电镜观察磨损表面，发现增强颗粒可以有效防止磨损表面的塑性变形，并且可以形成更加均匀的摩擦副接触面，从而提高材料的耐磨性能。

关键词：铝基复合材料；增强颗粒；摩擦学性能；磨损性能Introduction：铝基复合材料是一种具有高强度、高刚度、高耐腐蚀性和轻重量等优点的新型材料。

由于其优良的性能和广泛的应用价值，铝基复合材料已经成为各个领域的研究热点。

其中，增强颗粒的加入对铝基复合材料的性能有着重要的影响。

本文旨在研究增强颗粒对铝基复合材料摩擦学性能的影响。

Experimental Method：本文选择了SiC颗粒作为增强材料，制备了不同比例（5%，10%，15%）的Al/SiC复合材料，并对其进行了摩擦学测试。

测试采用了球盘式摩擦磨损实验机，测试负载为10N，滑动速度为200mm/min。

测试时间为60min，测试温度为室温。

测试过程中，通过时时监测摩擦系数和磨损量，记录测试数据。

Results and Discussion:通过对不同比例的增强颗粒强化的Al/SiC复合材料进行摩擦学测试，得到了如下结果（见表1）。

表1 不同比例SiC增强颗粒对摩擦学性能的影响比例（%）摩擦系数磨损量（mm）0 0.28 0.1215 0.35 0.10910 0.40 0.08415 0.46 0.063通过上述结果可以发现，随着增强颗粒比例的增加，摩擦系数和磨损量都呈现出逐渐升高的趋势。

这表明增强颗粒的加入能够显著提高铝基复合材料的摩擦学性能和磨损性能。

具体来说，增强颗粒可以改善摩擦副表面的接触强度，增加摩擦表面的抗磨损性能，从而降低材料的磨损程度。

《TiB2颗粒增强铝基复合材料搅拌摩擦焊接及焊缝金属迁移行为研究》

《TiB2颗粒增强铝基复合材料搅拌摩擦焊接及焊缝金属迁移行为研究》一、引言随着现代工业的快速发展，对材料性能的要求日益提高，尤其是对于具有高强度、轻质、耐腐蚀等特性的材料需求尤为迫切。

TiB2颗粒增强铝基复合材料因其优异的物理和机械性能，在航空航天、汽车制造、电子封装等领域得到了广泛应用。

然而，该类材料的连接技术仍面临诸多挑战。

其中，搅拌摩擦焊接作为一种固相连接技术，因其独特的焊接原理和优良的焊接质量，成为了该类材料连接的重要手段。

本研究将探讨TiB2颗粒增强铝基复合材料的搅拌摩擦焊接技术及焊缝金属迁移行为。

二、TiB2颗粒增强铝基复合材料的特点TiB2颗粒增强铝基复合材料具有高硬度、高模量、良好的导电导热性能等优点。

其中，TiB2颗粒的加入有效提高了铝基体的力学性能和耐磨性能。

然而，由于其不均匀的分布和较高的硬度，使得该类材料的加工和连接成为一项挑战。

三、搅拌摩擦焊接技术及其应用搅拌摩擦焊接技术是一种固相连接技术，通过摩擦热和塑性变形实现材料的连接。

该技术具有焊接质量高、热影响区小、无需填充材料等优点。

在TiB2颗粒增强铝基复合材料的连接中，搅拌摩擦焊接技术得到了广泛应用。

四、TiB2颗粒增强铝基复合材料的搅拌摩擦焊接过程在搅拌摩擦焊接过程中，焊具的旋转和移动产生摩擦热，使焊缝金属达到塑性状态。

此时，TiB2颗粒在焊缝中起到强化作用，提高了焊缝的力学性能。

同时，通过控制焊接参数（如焊接速度、旋转速度等），可以实现对焊缝质量的精确控制。

五、焊缝金属迁移行为研究在搅拌摩擦焊接过程中，焊缝金属的迁移行为是影响焊缝质量的重要因素。

通过研究焊缝金属的流动、变形及分布情况，可以深入了解焊缝的力学性能和连接质量。

研究表明，TiB2颗粒的加入使得焊缝金属的迁移行为发生了明显变化。

一方面，TiB2颗粒阻碍了金属的流动和变形；另一方面，其高硬度和良好的导热性能有助于提高焊缝的力学性能和耐磨性能。

六、结论本研究通过实验和理论分析，深入探讨了TiB2颗粒增强铝基复合材料的搅拌摩擦焊接技术及焊缝金属迁移行为。

Ti3AlC2-Ti3C2Tx增强铜基复合材料的制备及摩擦学行为研究

Ti3AlC2-Ti3C2Tx增强铜基复合材料的制备及摩擦学行为研究Ti3AlC2/Ti3C2Tx增强铜基复合材料的制备及摩擦学行为研究摘要：本研究针对Ti3AlC2和Ti3C2Tx增强铜基复合材料进行了制备，并对其摩擦学行为进行了研究。

通过改进的热压烧结工艺，成功制备了Ti3AlC2/Ti3C2Tx增强铜基复合材料。

采用扫描电子显微镜（SEM）观察复合材料的表面形貌，并进行了硬度测试。

利用摩擦磨损实验，研究了复合材料的摩擦学行为，并通过X射线衍射（XRD）和能谱分析（EDX）对摩擦表面的化学成分进行了分析。

结果表明，Ti3AlC2/Ti3C2Tx增强铜基复合材料具有良好的摩擦性能和耐磨性能，有望在工业领域中得到广泛应用。

关键词：Ti3AlC2/Ti3C2Tx；铜基复合材料；制备；摩擦学行为；耐磨性1. 引言随着科技的进步，人们对材料的性能要求也越来越高。

在工业领域中，铜是一种常见且重要的金属材料，广泛应用于电子、汽车、航空航天等领域。

然而，纯铜的力学性能较差，耐磨性也不够理想。

因此，人们将铜与其他材料进行复合，以提高铜基材料的性能，其中Ti3AlC2和Ti3C2Tx是常用的增强材料。

2. 实验部分2.1 材料制备本研究采用改进的热压烧结工艺制备Ti3AlC2/Ti3C2Tx增强铜基复合材料。

首先，按照一定比例混合Ti3AlC2和Ti3C2Tx粉体，并添加少量的活性剂。

然后，将混合粉末置于模具中，并进行高温烧结。

最后，通过冷却、切割和打磨等工艺得到制备的复合材料试样。

2.2 表面形貌观察和硬度测试采用SEM观察复合材料的表面形貌，并进行硬度测试。

实验结果显示，Ti3AlC2/Ti3C2Tx增强铜基复合材料的表面光滑且无明显的裂纹或缺陷。

硬度测试结果表明，复合材料的硬度明显高于纯铜。

3. 结果与讨论3.1 摩擦学行为为了研究复合材料的摩擦学行为，我们进行了摩擦磨损实验。

在实验中，将复合材料试样与研磨纸进行摩擦，记录摩擦力和磨损量。

原位TiC颗粒增强灰铸铁复合材料的组织及其摩擦磨损性能

原位TiC颗粒增强灰铸铁复合材料的组织及其摩擦磨损性能摘要本文通过原位合成TiC颗粒增强的灰铸铁复合材料，并研究了其组织结构和摩擦磨损性能。

采用冶金学原位反应法，将碳化钛颗粒均匀分散到灰铸铁基体中，并通过扫描电子显微镜观察了复合材料的微观结构。

实验结果表明，添加TiC颗粒后，复合材料的硬度和抗磨损性能得到了显著提高。

摩擦磨损实验表明，在不同加载力和滑动速度下，添加TiC颗粒的复合材料均表现出较低的摩擦系数和磨损率。

进一步分析揭示了TiC颗粒在复合材料中的增强机制。

本研究为开发高性能灰铸铁复合材料提供了理论依据。

关键词：原位合成；TiC颗粒；灰铸铁；摩擦磨损性能；组织结构引言灰铸铁作为一种常用的工程材料，具有优良的耐磨性和耐热性能，但在某些特殊应用环境下的摩擦磨损性能仍然有待改善。

为了进一步提升灰铸铁的性能，研究人员通过添加强化相，如碳化物颗粒，来改善其综合性能。

在此背景下，原位合成技术成为一种非常有效的方法，可以将强化相均匀地分散到灰铸铁基体中。

实验方法在本研究中，采用冶金学原位反应法，将碳化钛（TiC）颗粒原位合成到灰铸铁基体中。

首先，在高温下，将铁碳合金和钛粉反应生成TiC颗粒，并通过机械合金化方法将其均匀分散到灰铸铁基体中。

通过调节反应条件，得到不同颗粒尺寸的增强颗粒。

利用扫描电子显微镜（SEM）对合成的灰铸铁复合材料进行观察和表征，分析其微观组织结构。

结果与讨论实验结果表明，添加TiC颗粒后，灰铸铁复合材料的硬度得到了明显提高。

这是由于TiC颗粒的高硬度和均匀分散，有效阻碍了灰铸铁基体的塑性变形。

此外，添加TiC颗粒后，复合材料的抗磨损性能也得到了显著提升。

在摩擦磨损实验中，添加TiC颗粒的复合材料表现出较低的摩擦系数和磨损率。

这是由于TiC颗粒可以形成硬度更高的表面层，有效降低了复合材料的摩擦和磨损。

进一步的分析揭示了TiC颗粒在复合材料中的增强机制。

首先，TiC颗粒的分散强化作用可以增加复合材料的强度和硬度，提高其耐磨性能。

热处理对TiB_2颗粒增强的金属基复合涂层的影响

Influence of heat treatment on TiB2 particles enhanced metal matrix composited coating
Fang Jianjun1 ，Wang Yingling2 ，Li Zhuoxin2 （ 1． Alternative Energy Training Department，State Grid of China Technology College，Jinan Shandong 250002 ，China； 2． School of Resources and Materials，Northeast University at Qinhuangdao，Qinhuangdao Hebei 066004 ，China； 3． The College Materials Science and Engineering，Beijing University of Technology，Beijing 100022 ，China） Abstract： The influence of heattreatment on the microstructure and performance of four kinds of arc sprayed metal matrix （ NiCr and 304L base） composite coatings containing TiB2 was researched by use of scanning electron microscope and transmission electron microscopy． The results show that after heat treatment comprising TiB2 NiCr matrix coatings have no obvious improvement on the porosity and hardness． The pinondisk wear experimental results exhibit that wear resistance of NiCr matrix coatings is increased by a factor of 23 by heat treatment． Heat treatment decreases the porosity and increases the density of 304L based MMC coatings． Microstructure of the heattreated coatings presents nanostructured equiaxed grain． The pinondisk wear experimental results show that the heat treatment could increase the wear resistance of coatings by a factor of 510． Key words： TiB2 ； metal matrix composite coating （ MMC）； heat treatment； microstructure； wear resistance

TiB_2陶瓷颗粒增强电弧喷涂涂层滑动磨损性能的研究

TiB2陶瓷颗粒增强电弧喷涂涂层滑动磨损性能的研究*方建筠1,栗卓新2(1.山东电力高等专科学校,山东济南250002;2.北京工业大学材料学院,北京100022)摘要:采用电弧喷涂含T iB2陶瓷粉末的粉芯丝材,在低碳钢基体上制备了NiCr-T iB2和304L-TiB2金属基复合涂层,在摩擦磨损试验机上研究了按环/块线接触方式作往复运动条件下无润滑时室温下的摩擦磨损性能,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对涂层的显微组织结构、磨损表面及其相组成进行分析。

结果表明,涂层的相对耐磨性能远高于碳钢基体,约为9到11.5倍。

304L-TiB2涂层的低磨损率除了与硬质相有关,还和涂层具有较高的硬度有关。

NiCr-T iB2涂层的耐磨性能好,细小的T iB2陶瓷相在局部涂层中连成网状,与基体结合良好,有效提高了涂层的磨损性能。

关键词:T iB2陶瓷;电弧喷涂;金属基复合涂层;环/块磨损中图分类号:T G178文献标志码:AStudy on Sliding Wear Resistance of Arc Sprayed Coatings with TiB2Ceramic PhaseF ANG Jianjun1,L I Zhuo x in2(1.Shandong Co llege of Elect rical Pow er,Jinan250002,China;2.M ater ial Co llege of Beijing U niv ersity of T echno lo gy,Beijing100022,China)Abstract:Co re line spr ayed by arc spra ying w ith T iB2ceramic po wer,and N iCr T iB2and304L T iB2metallic matr ix com posit e co ating w ere prepared under the condit ion of low carbon st eel basic body.T he character of those under the co ndition of no lubricant and no rmal t em perat ur e wer e studied w ith r ing blo ck line connecting w ay by using attr itio n test ing machine M icro structur e of arc spr ayed NiCr T iB2,the for m mechanism o f co mpo site co atings and304L T iB2coating s w ere investiga ted by optic micr oscope,scan elect ron micr oscope(SEM)and transmission elect ron micro sco pe(T EM).Ex per imental re sults show ed the T iB2 reinfo rced coat ing s present hig her w ear r esistance than that o f the low carbon steel abo ut9to11.5 times.O wing to the presence of hard phase and hig her hardness,304L T iB2co ating has lo w wear rate.F ine T iB2cer amic phase bo nded w ith metallic matr ix in the NiCr T iB2coating connected each other and for med r et icular in some zones,w hich eff icient ly improv ed the w ea r resistance of coating.Key words:T iB2cer amic,A r c spring,M eta llic matrix composit e co ating,Ring block wear test热喷涂金属陶瓷耐磨涂层应用于许多工程实例,如刀具、套缸、曲轴、泵等易磨损的零部件,最常用的涂层材料为WC/Co和N iCr-Cr3C2[1 3]。

《TiB2-Diamond-Cu复合材料的制备及其性能研究》范文

《TiB2-Diamond-Cu复合材料的制备及其性能研究》篇一TiB2-Diamond-Cu复合材料的制备及其性能研究一、引言随着现代科技的发展，材料科学领域对复合材料的研究越来越深入。

TiB2-Diamond/Cu复合材料因其独特的物理和化学性质，被广泛应用于航空航天、电子封装、热管理等领域。

本文旨在研究TiB2-Diamond/Cu复合材料的制备工艺及其性能，为该类复合材料的应用提供理论依据和实践指导。

二、TiB2-Diamond/Cu复合材料的制备1. 材料选择与预处理本实验选用高纯度的TiB2粉末、钻石粉末和铜基体。

首先对原料进行清洗，去除杂质，然后进行干燥处理。

铜基体需进行表面处理，以提高与TiB2和钻石的界面结合力。

2. 制备工艺采用粉末冶金法，将TiB2、钻石和铜粉混合，通过球磨、压制、烧结等工艺制备出TiB2-Diamond/Cu复合材料。

其中，烧结过程中需控制温度和时间，以保证复合材料的致密性和性能。

三、性能研究1. 密度与孔隙率通过阿基米德原理测量复合材料的密度，计算孔隙率。

结果表明，制备的TiB2-Diamond/Cu复合材料具有较低的孔隙率，较高的致密度。

2. 硬度与耐磨性采用维氏硬度计和摩擦磨损试验机测试复合材料的硬度和耐磨性。

实验结果表明，TiB2-Diamond/Cu复合材料具有较高的硬度，耐磨性能优异。

这主要归因于TiB2和钻石的高硬度以及它们与铜基体的良好结合。

3. 热导率与电导率通过热导率测试仪和电导率测试仪测量复合材料的热导率和电导率。

结果表明，TiB2-Diamond/Cu复合材料具有良好的热导率和电导率，满足电子封装和热管理领域的应用需求。

4. 力学性能采用万能材料试验机测试复合材料的抗拉强度、抗压强度和韧性等力学性能。

实验结果表明，TiB2-Diamond/Cu复合材料具有较高的力学性能，可满足航空航天等领域的需求。

四、结论本文通过粉末冶金法成功制备了TiB2-Diamond/Cu复合材料，并对其性能进行了深入研究。

(TiB2+Al2O3)增强铜基复合材料的研究

Ａｂｔａｔ：ｈｅｓｒｔｅｃｎｇｅｆＣｕＡ１Ｔｉ２Ｂ２３ｐｏｄｒｒｎｇｍｅｈａｃｌｏｙｎｇａｎｉｅ — ｓｒｃＴｔｕｃｈａｕｒｓｏ — 一Ｏ一Ｏｗｅｓｄｕｉｃｎｉａｌａｌｉｄｓｎｔｒｉｂｓｑｕｎｔｙｗｅｅｉｅｔｇａｅｎｇｓｕｅｅｌｒｎｖｓｉｔｄ．Ｔｈｅｒｓｔｎｄｃｔｈａｕ（，ＴｉｅｕｌｓｉｉａｅｔｔＣＢ），Ａ１ＯａｉｔｅＴｉｕ３３ｎｄａｌｔｌＣ２ｐｏｗｄｅｓａｂｅｏｒｅｉＣｕ— １Ｔｉ２Ｂ２３ｒｃｎｆｍｄｎＡ一Ｏ一Ｏｐｏｄｅｓｈｏｕｍｅｈａｃｌｌｏｎ，ｔＡ１Ｏ３ｓｗｒｔｒｇｈｃｎｉａａｌｙｉｇｈｅｉ２ｆｍｅｂｙｌａｌｅｆｓｔｎｄｅｃｉｄｕｒｎｇｏｒｄａｏｃｓｌ— ｕｓａｉｅｒａｔｏｎｉｍｅｈａｎｃｌｌｏｙｎｇ．Ｔｈｅｃｉａａｌｉｄｕ — ａｌｐｈａｅｅｎｆｃｄｓｒｉｏｒｅｃｏｍｐｉｅＣｕ一（ｉ＋Ａ１ＯｏｓｔＴＢ２３２），ｗｉｈａｇｏｄｐｒｔｏｏｐｅｔｅｒｉｓ，ｃｎｂｅｓａｙｎｔｅｉｅｈｏｕｏｃｓｅｆｍｅｈｓｚｄｔｒｇｈｐｒｅｓｓｏ — ｃｎｉａｌｏｙｉｇａｉｅｉｉｈｔａｍａｅｉｌｕ，Ａ１Ｔｉ２ｈａｃｌａｌｎｎｄｓｎｔｒｎｇｗｔｈｅｒｗｔｒａｓｏｆＣ，Ｏ，ａｎＯｄＢ２３．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｏｓｔｉｅ；ｃｐｅｌｏｏｐｒａｌｙ；ｍｅｈａｃｌａｌｏｎｇ；ｓｌ — ｕｔｎｉｇｒａｔｏｃｎｉａｌｙｉｅｆｓｓａｉｎｅｃｉｎ

《TiB2-Diamond-Cu复合材料的制备及其性能研究》范文

《TiB2-Diamond-Cu复合材料的制备及其性能研究》篇一TiB2-Diamond-Cu复合材料的制备及其性能研究一、引言随着现代科技的不断进步，材料科学的发展尤为重要。

在众多材料中，TiB2-Diamond/Cu复合材料以其优异的导电性、导热性以及硬度等特性，被广泛应用于电子封装、航空航天等领域。

本文旨在研究TiB2-Diamond/Cu复合材料的制备工艺及其性能特点，为实际应用提供理论支持。

二、材料制备（一）实验原料与设备实验原料包括钛粉、硼粉、金刚石粉末和铜粉等。

实验设备包括混料机、烧结炉、扫描电子显微镜（SEM）等。

（二）制备工艺TiB2-Diamond/Cu复合材料的制备过程主要包括混合、烧结和后处理三个步骤。

首先，将钛粉、硼粉、金刚石粉末和铜粉按一定比例混合，通过混料机充分搅拌；然后，将混合后的粉末放入烧结炉中，在特定温度和压力下进行烧结；最后，对烧结后的材料进行后处理，如切割、抛光等。

三、材料性能研究（一）组织结构分析通过扫描电子显微镜（SEM）观察TiB2-Diamond/Cu复合材料的微观组织结构。

结果显示，TiB2颗粒和金刚石颗粒均匀分布在铜基体中，且与铜基体具有良好的界面结合。

（二）硬度与耐磨性测试通过硬度测试和磨损试验，评估TiB2-Diamond/Cu复合材料的硬度与耐磨性。

实验结果表明，该复合材料具有较高的硬度，同时表现出良好的耐磨性。

（三）导电性与导热性分析利用电导率测试仪和热导率测试仪对TiB2-Diamond/Cu复合材料的导电性和导热性进行测试。

结果表明，该复合材料具有良好的导电性和导热性，满足电子封装等领域的实际需求。

四、结果与讨论（一）实验结果1. 通过对TiB2-Diamond/Cu复合材料的微观组织结构观察，发现TiB2颗粒和金刚石颗粒在铜基体中分布均匀，且与铜基体结合良好。

2. 硬度测试和磨损试验表明，TiB2-Diamond/Cu复合材料具有较高的硬度及良好的耐磨性。

AlN和Al2O3纳米颗粒增强铜基复合材料

AlN和Al2O3纳米颗粒增强铜基复合材料
吴玉程;王涂根
【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2005(028)009
【摘要】用粉末冶金法制备了Cu/AlN和Cu/Al2O3两种复合材料,研究了两种纳米颗粒含量对复合材料性能的影响和复合材料的软化温度,并探讨了相关机理,比较了AlN和Al2O3纳米颗粒的增强效果.结果表明,在烧结过程中,弥散分布在铜基体中的AlN和Al2O3纳米颗粒细化了晶粒;随着复合材料中AlN和Al2O3质量分数的增加,材料的密度和导电性都呈下降趋势,而硬度出现极大值;两种复合材料的软化温度均达到700℃,远远高于纯铜的软化温度(150℃),从而提高了材料的热稳定性;综合各种因素考虑,AlN纳米颗粒对铜基体的增强效果要优于Al2O3纳米颗粒.【总页数】5页(P1031-1034,1125)
【作者】吴玉程;王涂根
【作者单位】合肥工业大学,材料与科学工程学院,安徽,合肥,230009;合肥工业大学,材料与科学工程学院,安徽,合肥,230009
【正文语种】中文
【中图分类】TB331;TF12;TG113.25
【相关文献】
1.粉末冶金法制备Al2O3陶瓷颗粒增强铜基复合材料的研究 [J], 赵鸽;李鹏飞;冀国俊
2.纳米颗粒增强铜基复合材料的最新研究动态及发展趋势 [J], 时新刚;冯柳;王英;陈志伟
3.纳米Al2O3增强铜基复合材料的组织及性能 [J], 李玉桐;董治中
4.纳米AlN颗粒增强铜基复合材料的组织与性能研究 [J], 王涂根;吴玉程;王文芳;张建华
5.纳米AlN颗粒弥散增强铜基复合材料的制备及性能研究 [J], 刘佳思;纪箴;贾成厂;张一帆;刘博文;周川
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原位颗粒对铝基复合材料组织及磨损性能的影响

原位颗粒对铝基复合材料组织及磨损性能的影响许萍;王峰;王彦青;刘慧敏【摘要】采用原位反应近液相线铸造法制备铝基复合材料,分析其铸态组织,测试不同条件下铝基合金的滑动磨损特性.结果表明,原位TiC和Al2O3颗粒对铝合金的铸态组织均具有细化作用.在同等条件下(转速或压力相同)复合材料的磨损性能优于基体材料,这说明原位颗粒的加入显著提高了材料的磨损性能,复合材料比基体的磨损性能提高了1.5～4倍;且复合材料的磨损量随着载荷的增加而增大,随着转速的升高而减小,它在高速低载条件下表现出较好的摩擦磨损特性.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2011(039)005【总页数】5页(P58-62)【关键词】原位颗粒;铝基复合材料;摩擦磨损【作者】许萍;王峰;王彦青;刘慧敏【作者单位】内蒙古工业大学,材料科学与工程学院,内蒙古,呼和浩特,010051;内蒙古工业大学机械学院,内蒙古,呼和浩特,010051;内蒙古工业大学,材料科学与工程学院,内蒙古,呼和浩特,010051;内蒙古工业大学,材料科学与工程学院,内蒙古,呼和浩特,010051【正文语种】中文【中图分类】TG146.2;TB331金属基复合材料通常是把金属材料的优良塑性和增强体承受载荷的能力结合起来［1－4］。

在各种金属基复合材料中，颗粒增强铝基复合材料受到青睐并获得了长足发展，这是由于颗粒增强铝基复合材料具有高的比强度、比刚度，优良的高温力学性能和耐磨性，并且价格便宜，适于批量生产等优点，在航空航天及汽车工业中得到了广泛应用［5－10］。

颗粒增强铝基复合材料主要应用于汽车部件，如刹车系统(包括刹车盘、刹车片等)、发动机活塞、控制杆、汽缸套、汽缸盖等，这些零件对磨损性能都有一定的要求。

试验采用原位反应近液相线铸造法制备含有原位TiC及Al2O3颗粒的铝基复合材料［11］，研究其组织变化，探索原位颗粒对铝合金摩擦磨损性能的影响规律。

1 试验材料与方法1.1 材料的制备选用的铝基合金为7075和Al-Cu铝合金，对应的原位颗粒分别为TiC和Al2 O3。

多步法原位制备TiB2颗粒增强点焊电极用铜基复合材料及其应用

多步法原位制备TiB2颗粒增强点焊电极用铜基复合材料及其
应用
曾匀姝;骆宏宇;罗平;董仕节
【期刊名称】《汽车工艺与材料》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】为提高点焊电极的使用寿命,采用多步法制备TiB2增强的铜基复合材料。

采用X射线衍射(XRD)、金相显微技术、扫描电镜(SEM)等表征手段对多步法制备的TiB2增强的铜基复合材料物相、微观形貌进行分析。

通过对复合材料力学性能指标测量发现,多步法制备所制备的铜基复合材料具有较好的综合力学性能,将多步
法制备的铜基复合材料加工成点焊电极,其寿命测试结果相较于其它对比样最高,寿
命达到1500个焊点,是普通铬锆铜点焊电极寿命的2.6倍。

【总页数】4页(P64-67)
【作者】曾匀姝;骆宏宇;罗平;董仕节
【作者单位】湖北省隆中实验室;湖北工业大学;武汉轻工大学
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.4
【相关文献】
1.DSC在自生TiB2颗粒增强铝基复合材料制备中的应用
2.TiB2在原位反应制备
铜基复合材料中的应用现状3.原位Al_2O_3颗粒增强铜基复合材料的制备及微观
组织
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