添加界面活性金属元素对微米级SiC颗粒与熔融纯铝混合的影响

摘要

液相金属通常对陶瓷颗粒的润湿性较差，这也成为制备铸造金属基复合材料的一个主要难点。本文研究了在680℃下采用旋涡铸造法，加入1％质量分数的活性金属元素Ca、Mg、Si、Ti、Zn和Zr等，对微米级SiC颗粒和熔融纯铝液混合的影响。结果显示，Ti、Zr、Zn和Si不能有效地促进陶瓷颗粒的混合，而Ca元素特别是Mg元素能非常有效的促进陶瓷颗粒在熔融Al中的混合。同时，在加入Ti和Zr金属的试样中发现了金属间化合物Al3 Ti和Al3 Zr，使金属基复合材料获得了更高的硬度。在所有试样的Al和SiC界面处都发现了Al和SiC颗粒的反应层，特别是预期含有Si和Ti的试样，这表明680℃下几乎所有的试样在Al和SiC颗粒之间都发生了放热反应。