碳化硅铝基复合材料

应用
在航空航天领域的应用 Cercast公司采用熔模铸造工艺研制成A357SiC20%Vol+ 复合材料,用该材料代替钛合金制造直径达180mm、重 17.3kg的飞机摄相镜方向架,使其成本和重量明显降低, 同时该复合材料还可用来制造卫星反动轮和方向架的支 撑架。 美国DWA公司用/6061SiC 25%p铝基复合材料代替7075 制造航空结构的导槽、角材，使其密度下降了17%，模 量提高了65%。
SiC铝基合金复合材料 ——制备工艺
组员：
目录
1、生产背景 2、结构组织 3、制造工艺 4、运用
压力铸造工艺 粉末冶金法 压力浸渗工艺 喷射共沉淀法 液态搅拌铸造法
生产背景
密度：为钢的1/3 强度：比纯铝和中碳钢都高 具有：较高的耐磨性
SiC铝基体复 合材料
高韧性
高塑性
高模量
高硬度
优点：这种工艺简单,但预制件中的气体不易在 凝固前排出而造成气孔与疏松,同时预制件也易产 生变形和偏移。
制造工艺
压力浸渗工艺图：
制造工艺
液态搅拌铸造法
基本原理：将SiC颗粒增强物直接加入到熔融的 铝合金中,通过一定方式的搅拌使颗粒均匀地分散 在基体熔体中,复合成颗粒增强铝基复合材料。复 合好的熔体可浇铸成锭坯、铸件等使用。 优点：工艺简单、生产效率高、制造成本低廉。 复合好的铸锭经重熔后,可精密压成各种型材、管 材、棒材等。是目前最成熟、最具竞争力、也是 工业化规模生产铝基复合材料的最主要的方法。
制造工艺
喷射共沉淀法
制造工艺
优点：
增强颗粒分布均匀 没有严重的界面反应 基体组织有快速凝固特征 呈细小等轴晶形态等优点 且产率高 易于制备大件。
制造工艺
压力浸渗工艺
原理：压力浸渗工艺是先将增强体制成预制件, 再将预制件放入模具后,以惰性气体或机械装置为 压力媒体将铝液压入预制件的间隙,凝固后即形成 复合材料。
结构组织
SiC颗粒增强铝基复合 材料
碳化硅
颗粒状的铝
结构组织
石英砂
SiC 高温冶炼
石油焦(或煤 焦)
木屑
制造工艺
压力铸造法：颗粒预制块的制备和液态铝合金在一定压
力下渗入预制块中两部分。
制造工艺 粉末冶金法：
制造工艺
粉末冶金法是最早用来制造铝基复合的方法, 是一种比较成熟的工艺方法。
优点: 可将增强物颗粒和铝合金粉按任意比例 混合,而且混合均匀性好,不会出现偏析和偏聚, 制备的复合材料机械性能较高。 缺点： 粉末冶金法制造工艺及装备复杂,生产成 本高。
应用
铸造SiC颗粒增强 A356和A357复合材料 可以制造飞机液压管、 直升机的起落架和阀 体等
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 应用
在精密仪器和光学 仪器的应用研究方面, 铝基复合材料用于制 造望远镜的支架和副 镜等部件。
应用
在汽车领域的应用
美国的Duralcan研制出用SiC颗粒增强铝基复合材料制造汽 车制动盘,用其代替传统铸铁制动盘，使其重量减轻了60%~40%, 而且提高了耐磨性能,噪音明显减小,摩擦散热快; 同时该公司还用SiC颗粒增强铝基复合材料制造 了汽车发动机活塞和齿轮箱等汽车零部件,这种 汽车活塞比铝合金活塞具有较高的耐磨性、良 好的耐高温性能和抗咬合性能,同时热膨胀系数 更小,导热性更好。