金属基复合材料中陶瓷颗粒的微观分布

摘要

一、前言 金属基陶瓷颗粒增强复合材料的力学、物理性能不仅与颗粒尺寸、加入量及宏观分布有关,而且与颗粒的微观分布有关。而微观分布又取决于颗粒在制备过程中马固液界面的交互作用。 60年代,国外一些学者以水和有机物为对象,研究颗粒与固液界面的交互作用,即颗粒在固液界面前沿的行为。Ohlmann和Numann是其中的典型代表,他们建立了关于颗粒被固液界面吞陷的临界生长速度判据;当固液界面的生长速度高于临界生长速度,颗粒将会被固液界面吞陷,在微观分布上表现为颗粒分布在初晶内。Stenfanscu考虑到实际复合材料在凝固过程中熔体的粘度、颗粒与液体的热导率、界面前沿的温度梯度等因素的影响,也建立了临界生长速度判据,并且采用定向凝固的方法研究了界面前沿的温度梯度、凝固速度与颗粒微观分面的关系。然而由于影响固液界面行为的因素较多,建立包含所有因素并能确切反映颗粒分布规律的模型十分困难,Zubko和Surrapa等分别提出了热导率判据、热扩散比判据等经验判据。D.Lloyd认为,用理论判据分析实际复合材料中颗粒与固液界面的交互作用尚有一定的困难,而采用经验判据较为合适;对于SiCp/A复合材料,能够满足热导率判据,热扩散比判据中关于颗粒被吞陷的条件,但在他制备的SiCp/Al复合材料样品中未发现?