无压浸渗

摘要： 采用无压浸渗法制备了Al2 O3/Al-Mg-Si复合材料,基于正交试验设计,系统研究了浸渗温度、浸渗时间和增强体颗粒粒径对复合材料的微观组织和力学性能的影响.研究结果表明,复合材料中的Al2 O3颗粒在基体中均匀分布,复合材料中存在界面反应,产物为MgAl2 O4.对正交设计因子的分析结果表明,正交实验组中复合材料的最大硬度值为333.9 MPa,最大弯曲强度为317.0 MPa.增强体粒径对复合材料硬度的影响最大,其次是浸渗时间,最后是浸渗温度.浸渗时间对复合材料弯曲强度的影响最大,其次为浸渗温度,最后是增强体粒径.

摘要： 用无压浸渗法制备了高导热的SiC/Al电子封装材料。采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和激光热导仪对复合材料导热率、晶体结构和微观形貌进行了分析,研究了SiC颗粒大小、形状、体积分数、基体中Mg的含量和预氧化等参数对SiC/Al复合材料的导热率的影响。结果表明,选择适当的原料参数和工艺参数可制得导热率高达172.27 W/(m·k)的SiC/Al复合材料,满足电子封装材料的要求。

摘要： 在空气气氛下,采用无压浸渗法制备高体积分数(65%)碳化硅颗粒增强铝基复合材料(Si Cp/Al)。探究铝镁合金基体中Mg含量对Si Cp/Al复合材料微观结构的影响。XRD和SEM被用作复合材料微观组织及断口形貌分析。结果表明:当基体中Mg含量低于6wt%时,复合材料出现明显的分层现象。Mg含量达到8wt%后,分层消失,材料内部出现不完全浸渗区域。随着基体中Mg含量不断增加,不完全浸渗区域逐渐消失,Mg含量达到14wt%后,Si C预制体可完全被合金基体浸渗,复合材料内部结构均匀。这可能是与Mg相关的界面反应促进了自发浸渗。

摘要： 本文利用凝胶注模工艺和无压浸渗技术相结合的方式,首先利用凝胶注模工艺制备碳化硅预制体,然后利用无压浸渗工艺制备颗粒直径为40μm、固含量为55vol%的碳化硅颗粒增强铝基复合材料.对制备出的复合材料抗弯强度和弹性模量进行测试.研究结果表明:铝合金完全渗入到坯体内部,只在铝合金与坯体接触面有剩余铝合金,其他表面均没有多余铝合金液渗透出来;通过光学微观组织观察发现碳化硅颗粒与铝合金基体结合良好、碳化硅颗粒均匀分布在铝合金机体内无明显的偏聚现象.复合材料抗弯强度为242.57MPa,弹性模量为159.62GPa.%In this paper, by combining gelcasting technique with pressureless infiltration technique firstly gelcasting technique was used to prepare SiC preform and then pressureless infiltration technique was used to fabricated particle diameter of 40μm and 55vol%SiC reinforced Al alloy matrix composite. Bending strength and elastic modulus of the composite were tested. The results exhibit that aluminum completely penetrate into the preform, only the aluminum alloy surface that contacts with the preform remaining aluminum, the other surfaces are not permeated out excess liquid aluminum; the SiC reinforced particles and Al alloy matrix combine well, and SiC particles uniformly distribute in the composite without obvious segregation, observed by the optical microstructure. Thecomposite bending strength is 242.57MPa,and elastic modulus is 159.62GPa.

摘要： 本文通过向凝胶注模工艺制备的碳化硅预制体添加硅溶胶作为粘结剂，利用直接氧化烧结的方式来制备碳化硅体积分数约为55%的多孔预制体，坯体强度满足后续处理要求；利用通过上述方法制备的Al-8Mg-4Si合金进行无压浸渗实验。实验得到复合材料平均抗弯强度为296.6MPa，平均模量为157.6GPa，碳化硅颗粒与基体结合良好且在基体内分布均匀。相较于真空脱脂烧结然后氧化处理工艺具有制备周期短的特点。

摘要： 本文通过向凝胶注模工艺制备的碳化硅预制体添加硅溶胶作为粘结剂,利用直接氧化烧结的方式来制备碳化硅体积分数约为55%的多孔预制体,坯体强度满足后续处理要求;利用通过上述方法制备的Al-8Mg-4Si合金进行无压浸渗实验。实验得到复合材料平均抗弯强度为296.6MPa,平均模量为157.6GPa,碳化硅颗粒与基体结合良好且在基体内分布均匀。相较于真空脱脂烧结然后氧化处理工艺具有制备周期短的特点。

摘要： 该文利用凝胶注模工艺和无压浸渗技术相结合的方式,首先利用凝胶注模工艺制备碳化硅预制体,然后利用无压浸渗工艺制备颗粒直径为40μm、固含量为55vol%的碳化硅颗粒增强铝基复合材料。对制备出的复合材料抗弯强度和弹性模量进行测试。研究结果表明:铝合金完全渗入到坯体内部,只在铝合金与坯体接触面有剩余铝合金,其他表面均没有多余铝合金液渗透出来;通过光学微观组织观察发现碳化硅颗粒与铝合金基体结合良好、碳化硅颗粒均匀分布在铝合金机体内无明显的偏聚现象。复合材料抗弯强度为242.57 MPa,弹性模量为159.62 GPa。

摘要： 采用无压浸渗方法制备了SiC颗粒增强铝基复合材料,研究了材料的微观组织和力学性能.结果表明,复合材料浸渗完全,SiC颗粒分布均匀,无偏聚现象.铸造态复合材料中存在界面反应,经过透射电镜观察和XRD分析确认该界面反应物为MgAl2O4.界面反应的存在提高了润湿性,促进了无压自发浸渗.高温热暴露处理可以提高复合材料的布氏硬度,热暴露处理后的界面反应物呈块状弥散分布,但是反应物的数量略有增加.

摘要： 从增强体分布状态、几何构型这两个角度设计、推演出几种具有独特细观结构的SiC/Al复合材料;性能可呈现显著的正偏差加和性质的SiC/Al三维互穿网络复合材料,以及在此基础上演变而来的颗粒与网络(骨架)超混杂增强的SiC/Al复合材料;离散分布着较大尺度塑性相的微韧化SiC/Al复合材料;SiC颗粒的体积分数呈梯度分布的铝基梯度复合材料.采用自制设备,以熔铝无压浸渗复合新技术来实现上述SiC/Al复合材料的可控制备.初步的分析及测试结果表明,所制备的各种SiC/Al复合材料,具有预期的独特细观结构特征,而且组织十分致密.在性能方面,这些复合材料也初步显现出理论预测的变化趋势.

摘要： 采用自行研制的专用工艺设备,以无压浸渗近净形制备新技术低成本地获得了SiC颗粒体积分数高达60﹪的铝基复合材料制品,并以此成功地试制出电子封装元件、星载及机载精密仪器零部件等多种典型产品.研究结果表明:所制备的材料组织均匀、致密,界面状态理想.它具有超高的模量(弹性模量为210~220GPa,比模量约为铝、钛、钢的3倍);可与氧化铍等陶瓷材料相匹配的低热胀系数((7~8)×)10K以及极高的热导率(200~220W/mK)等.将这种新型多功能轻质材料用于航空航天微电子系统及光电探测系统中,可起到显著提高系统的精度稳定性及大幅度减重的效果.

摘要： 利用分离式霍普金森压轩(SHPB)装置对无压浸渗制备的SiN/Al-AlN复合材料进行不同应变速率下的动态压缩实验,并与准静态压缩实验相比较;利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了复合材料的相组成和断口形貌.结果表明:SiN/Al-AlN复合材料的准静态压缩强度和断裂应变均高于动态压缩,分别达到1748MPa和10.87﹪;在动态压缩中,当应变率从740提高到1850,压缩强度稍有提高,断裂应变则增大1倍,达到7.6﹪,具有明显的应变率效应.准静态压缩中复合材料发生粉碎性解体而动态压缩中主要为劈裂,断裂面平整;微观断裂机制为解理脆继和韧性撕裂,随着应变率增加,断口上韧性撕裂形貌增加.复合材料内SiN与Al-Mg合金熔体的置换反应产物AlN相的大量存在是复合材料在高应变率冲击压缩载荷下显现由脆至韧转变的重要原因.

摘要： 本文使用一种简单的无压浸渗方法成功制备出SiCp/Al复合材料,分析了浸渗温度、浸渗时间及Mg对浸渗效果的影响,并对比了预制型表面氧化及预制型的体积分数对浸渗的影响;通过对试验参数的分析,找出了最佳制备工艺,希望文章对该材料的开发制备有一定的借鉴作用.对在最佳工艺条件下制备的复合材料测量分析,其热膨胀系数相对较低,完全符合电子封装的使用要求.

摘要： 三维网络形式的增强体结构具有特殊的空间拓扑均匀性,为多功能复合材料的发展提供了条件.采用无压浸渗工艺,将环氧树脂E51渗入三维网络SiC骨架中,在中温固化条件下成功制备SiC3D/环氧树脂复合材料.采用偶联剂KH550对其进行界面改性,研究偶联剂的用量对复合材料力学性能及微观形貌的影响.结果表明,制得的复合材料密度为2.85 g/cm3,致密度可达99％以上;一定量的偶联剂能有效提高复合材料的力学性能,并确定其最佳用量为1％.其中,压缩强度提高58.0％,达到595 MPa,抗弯强度提高35.7％,达到140 MPa,断裂韧性提高28.1％,达到2.923MPa.m1/2,动态压缩强度提高52.2％,达到875 MPa.

摘要： 为了获得高增强体含量的SiC／Al复合材料,本文采用双尺寸颗粒的SiC粉体进行配比后低温自氧化烧结,并采用Fe(NO3)3·9H2O作为造孔剂制备SiC预成形坯,在氮气气氛中将自制液态铝合金无压渗入SiC预成形坯内,成功制备出不同增强体粒度及含量的SiC／Al复合材料.通过对SiC/Al复合材料的热导率、热膨胀系数等热物理性能进行测试,研究了SiC粒径及体积分数对复合材料性能的影响.结果表明:W85/W28(46vol％)SiC／Al-10Mg-8Si复合材料的热导率为142W·m-1·K-1,略高于W50/W14(36-46vol％)SiC／Al-10Mg-8Si复合材料的139W·m-1·K-1;增加SiC体积分数可有效降低复合材料的热膨胀系数,SiC颗粒尺寸对复合材料热膨胀系数影响较大,当SiC得体积分数增加到65％后,热膨胀系数只有6.7×10-6K-1.

摘要： 由于金刚石的良好物理性能,金刚石/金属复合材料作为新一代电子封装材料受到广泛的重视,是封装材料最有潜力的发展方向之一.本文采用无压浸渗工艺制备出金刚石/铝复合材料,并对复合材料的显微组织及性能进行了研究.实验结果表明采用无压浸渗工艺制备的金刚石/铝复合材料,组织致密,颗粒分布均匀.金刚石/铝复合材料的热导率随着金刚石含量的增加而增加,热导率最高可达298W/(m·K).

摘要： 本研究通过粉末冶金法制备B4C多孔骨架，并进一步通过无压浸渗工艺制备B4C/Al陶瓷金属复合材料。性能测试表明，B4C/Al复合材料的断裂韧性较单一碳化硼有显著提高。热处理后复合材料的韧性有所降低，但获得更为优越的综合力学性能。

摘要： 本文采用无压浸渗法制备了AlFeSi/Al复合材料,研究了经稀土和P-Cu变质处理材料的微观组织与力学性能。结果表明,稀土(RE)和P-Cu变质剂对增强区组织作用效果非常明显,同Al-13Si相比,增强区长针片状组织转变成细小团球状和短棒状,增强相分布较均匀。

摘要： 本发明提供了一种无压浸渗炉，包括密封炉体、保温层、加热元件、热电偶、浇注系统、浸渗坩埚、进排气系统、真空系统、控制系统、观察系统；保温层设置在密封炉体内，围成的空间为工作区；加热元件设置在保温层内，并与控制系统连接；浇注系统包括坩埚架、熔化坩埚、旋转控制机构，浸渗坩埚位于熔化坩埚的浇注口下方；热电偶一端靠近浸渗坩埚，另一端与控制系统连接；进排气系统与密封炉体连接并穿过保温层与工作区连通，真空系统与密封炉体连通；观察系统用于观察浸渗过程和控制浇注操作。本发明还提供了使用无压浸渗炉制备颗粒增强铝基复合材料的方法，可应用于大尺寸颗粒增强铝基复合材料的制备，且可实时观察浸渗过程，便于优化工艺。

摘要： 本发明一种采用无压浸渗制备高体积分数SiC颗粒增强Cu基复合材料的方法，包括：步骤1，制备多孔碳化硅陶瓷框架；制备偏钨酸铵溶胶；步骤2，将偏钨酸铵溶胶浸入到多孔碳化硅陶瓷框架中，然后干燥并在空气气氛中煅烧，然后在氢气气氛下煅烧还原，得到含有钨涂层的多孔碳化硅陶瓷框架；步骤3，将含有钨涂层的多孔碳化硅陶瓷框架和铜在加热条件下进行无压浸渗，得到高体积分数SiC颗粒增强Cu基复合材料。本发明在多孔碳化硅陶瓷框架的孔道表面形成钨涂层，钨与铜的润湿角小于10°，所以钨涂层改善了碳化硅、氧化硅与铜的润湿性，从而保证能够利用无压浸渗的方法得到高体积分数SiC颗粒增强Cu基复合材料。

摘要： 本发明涉及一种无压浸渗制备双连续相复合材料的方法，属于无压浸渗技术领域。本发明的无压浸渗制备双连续相复合材料的方法，利用改性石英砂对预浸渗体(待浸渗多孔基体和浸渗金属)进行填埋，升温进行无压浸渗，改性石英砂形成透气不透液的模具外壳，无压浸渗完成后，降温即得双连续相复合材料。该方法形成的模具的内部空间与预浸渗体大小一致，且透气不透液，可方便模具内的空气排出，减少氧化膜生成，同时有效避免了浸渗金属熔体从四侧流淌流失，可促进浸渗金属熔体在自重作用发生熔体表面氧化膜的破坏，进而浸渗到多孔基体中；改性石英砂中硅元素的存在，能加速金属氧化膜的破坏，缩短无压浸渗时间，从而提高了无压浸渗效率。

摘要： 一种三维连续网络结构钛铝碳/铝基复合材料及其无压浸渗制备方法。该材料中Ti

摘要： 一种空间双相连续结构Ti2AlC/Mg基复合材料及其无压浸渗制备方法。该材料中Ti2AlC的体积含量为30～80vol.％，其余为Mg合金。该材料的显微结构为陶瓷相Ti2AlC与金属相Mg各自呈三维空间连续网络交叉分布，二者界面结合牢固。该材料的制备方法：将不同孔隙率原位合成Ti2AlC预制体置于氧化铝坩埚内，在其上方放入Mg合金锭，真空下以10～30°C/min升温至700～750°C保温30～120min，随炉冷却至室温。该材料密度低，具有高强度、高刚度、耐磨自润滑等显著特点，可广泛用于交通工具、航空航天等领域的轻量化零件制造。

摘要： 本发明公布了一种增强相可控的双连续相Ti2AlN/Mg基复合材料及其无压浸渗制备方法。该材料中N缺位的Ti2AlNx(x＝0.9‑1)的体积含量为30％～70％，其余为Mg。该材料为Ti2AlN与Mg两相各自呈三维空间连续网络交叉分布，二者界面结合牢固。该材料的制备方法：Al2O3坩埚中依次放入Mg块，多孔Ti2AlNx(x＝0.9‑1.0)预制体和Mg块，将Al2O3坩埚放入真空烧结炉中，Ar气保护下10°C/min的速率升温到750°C，保温90min后随炉冷却至室温。该材料具有轻量化、减震耐磨性能好等显著特点，可应用于航空航天、汽车零部件、电子产品等领域。

摘要： 本发明一种采用无压浸渗制备高体积分数SiC颗粒增强Cu基复合材料的方法，包括：步骤1，制备多孔碳化硅陶瓷框架；制备偏钨酸铵溶胶；步骤2，将偏钨酸铵溶胶浸入到多孔碳化硅陶瓷框架中，然后干燥并在空气气氛中煅烧，然后在氢气气氛下煅烧还原，得到含有钨涂层的多孔碳化硅陶瓷框架；步骤3，将含有钨涂层的多孔碳化硅陶瓷框架和铜在加热条件下进行无压浸渗，得到高体积分数SiC颗粒增强Cu基复合材料。本发明在多孔碳化硅陶瓷框架的孔道表面形成钨涂层，钨与铜的润湿角小于10°，所以钨涂层改善了碳化硅、氧化硅与铜的润湿性，从而保证能够利用无压浸渗的方法得到高体积分数SiC颗粒增强Cu基复合材料。

摘要： 本发明提供了一种无压浸渗炉，包括密封炉体、保温层、加热元件、热电偶、浇注系统、浸渗坩埚、进排气系统、真空系统、控制系统、观察系统；保温层设置在密封炉体内，围成的空间为工作区；加热元件设置在保温层内，并与控制系统连接；浇注系统包括坩埚架、熔化坩埚、旋转控制机构，浸渗坩埚位于熔化坩埚的浇注口下方；热电偶一端靠近浸渗坩埚，另一端与控制系统连接；进排气系统与密封炉体连接并穿过保温层与工作区连通，真空系统与密封炉体连通；观察系统用于观察浸渗过程和控制浇注操作。本发明还提供了使用无压浸渗炉制备颗粒增强铝基复合材料的方法，可应用于大尺寸颗粒增强铝基复合材料的制备，且可实时观察浸渗过程，便于优化工艺。

摘要： 本发明公开了一种陶瓷膜修饰的金刚石/铝复合材料及其无压浸渗制备工艺，该制备工艺包括以下步骤：在金刚石粉表面镀上陶瓷膜，膜厚30～300nm；在金刚石粉预制体上，放置铝合金锭，在压强0.08～0.15MPa的氮气气氛中加热，得到金刚石/铝复合材料。本发明以陶瓷膜的形式对膜层进行了优化，因而复合材料的耐候性更好，在湿热、冷热冲击等条件下不易发生衰减，产品热导率的衰减小于3％，这说明金刚石粉表面的陶瓷膜可以起到抑制有害相碳化铝的生成，提高了材料服役的可靠性。

摘要： 本发明涉及一种无压浸渗制备双连续相复合材料的方法，属于无压浸渗技术领域。本发明的无压浸渗制备双连续相复合材料的方法，利用改性石英砂对预浸渗体(待浸渗多孔基体和浸渗金属)进行填埋，升温进行无压浸渗，改性石英砂形成透气不透液的模具外壳，无压浸渗完成后，降温即得双连续相复合材料。该方法形成的模具的内部空间与预浸渗体大小一致，且透气不透液，可方便模具内的空气排出，减少氧化膜生成，同时有效避免了浸渗金属熔体从四侧流淌流失，可促进浸渗金属熔体在自重作用发生熔体表面氧化膜的破坏，进而浸渗到多孔基体中；改性石英砂中硅元素的存在，能加速金属氧化膜的破坏，缩短无压浸渗时间，从而提高了无压浸渗效率。