自发熔渗法制备高组分SiC增强铝基复合材料

摘要

本研究以粒度为W28的SiC粉为原料，采用低温氧化结合工艺制备SiC预成形坯，并用液态铝合金自发渗透SiC预成形坯方法制备高性能的SiCp/Al复合材料。结果表明，1100℃空气中烧结时，SiC粉体表面低温氧化产生的SiO2膜能将SiC粉体粘结成陶瓷骨架；在900℃氮气氛下，添加镁能诱发液态铝合金自发熔渗渗入SiC骨架内的粉体间隙，能制备出致密SiCp/Al复合材料；SiC粉体在铝基体中分布均匀，复合材料中SiC的体积含量达到62%；SiC预成形坯渗入铝合金后无形状和尺寸的变化;SiCp/Al复合材料强度大于360MPa，弹性模量在140GPa以上，常温下的导热系数介于146至118W·m-1·k-1之间且随SiC含量的增加而降低，室温至100℃的平均热膨胀系数介于10.5×106K-1至8.45×10-6K-1之间。