文档介绍：维普资讯
一
挤压铸造/复合材料的工艺研究
.
中国科学院金属研究所沈阳、/呻
, 文摘本文结台实验数据,从理论土估计了挤压铸造/复合材料的压
力和温度范围,并研究了它们与性能的关系。结果表明:纤维的预处理可改善纤维
在基体中的分布压力和温度与复合材料蛀能关系重大,它们都存在最佳范围。纤
维预处理不同,复合材料所需的最佳艺参数各异,复台材料的性能也不同,其中
以纤维表面涂覆—效秉最好
/
,
. —
.

,
.

./一
关键词楚垦笪堇一, 型,/复合材料性能,碴星.
前盲直接压铸碳或石墨铝基复合材料的
金属基复合材料具有优良的综合性能, 文献还不多见,等人甩纤维束加
是未来的主要结构及功能材料之一。目前由纤维板的办法做预制件,可控制纤维体积分
于价格过高,实用化遇到了困难,其中不仅数~ ,其最大强度仅有成
原材料主要是增强剂的价格高,而且制备台明。采用提出的方法,在纤维束
工艺的价格一直也居高不下。自从液相铸造中加入颗粒制备预制件,可控制体积分数
技术应用到复合材料中,加快了其实用化的~ ,得到/的强度相差很大,
进程。挤压铸造技术生产效率高,产品质量用高强低模的碳纤维,强度最高仅有
好,可有效地降低生产成本,而且具有纤维;用高模的石墨纤维,最高强度达到
与熔态金属接触时间短、减少界面反应的优。这些结果与理论值相差较大。本
点。因此该技术在复合材料制备中被广泛深文报道我们研究制备的工艺及其与性能的

国家自然科学基金和中科学院腐蚀科学开放实验资助项日。
宇航材料工艺年第期一
维普资讯
实验方法
本研究用的碳纤维直径为.,密度
为./,强度为~ ,模
量;基体为—合金为防止
碳与在高温下的反应,用聚碳硅烷
溶液在碳纤维上涂覆涂层,而后
浸渍颗粒溶浆质量分数,
. 质量分数以改善纤维分布;干
燥后截一定长度,装到预先打好孔的钢管
内,做成预制件。
挤压铸造是在自制的小型压铸机上进
行,工艺条件为:
预制件温度:~ ℃
浇注温度:~ 。
压头下降速度:.~ /
最高压力:~
保压时间:
复合材料的强度在岛津实验机上测定,
夹头下降速度为/,试样为圆棒状。
实验结果与讨论
. 复合材料的显微组织图原奸维与铝复合后的纤维分布
纤维在基体中的分布取决于浇注温度、/./
压力以及压头下降速度。在浇注温度、压力
较适宜的情况下,压头的下降速度也要严格. 压铸压力
控制图是在相同、和下,碳纤维.. 最低浸渍压力估计
与铝复合后的截面照片。看出在较大时, 纤维处在模具中,可简化为均匀单向排
纤维被挤压到一起, 较小时,碳纤维的分列,液态金属在浸渗纤维预制件时受到的阻
布就较均匀这是因为熔铝与碳纤维的润湿力有毛细阻力:;粘滞阻力
性较差,在快速的熔铝冲击之下,纤维被挤重力阻力空气阻力且
压到一起,形成铝不能进入的孔洞;在速度毛细阻力是液体浸溃到毛细管中受到
较小时,熔铝就能均匀地渗透到纤维束中, 的力,在纤维均匀分布时,它为:
但是整个