孙继兵
,
李国彬
,
崔春翔
,
安雅琴
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2002.05.010
通过外加颗粒SiO2采用粉末冶金法成功制备了原位生成陶瓷相增强Al基复合材料, 定量研究了复合材料的物相组成和反应机制. 主要反应方程式为颗粒内Al+1/2Mg+SiO2=1/2 MgAl2O4+Si和颗粒外2Mg+Si=Mg2Si. 最终物相由约为16.5%～18.4% MgAl2O4, 3%～5% Si, 11.7% Mg2Si, 及大于0.52% MgO, 其余为Al组成, 约7% Al参加了反应, Mg和SiO2基本消耗尽. 反应是以SiO2颗粒为核心进行的. 这种反应及元素的扩散可以用"逐层反应机制"和"元素微观通道扩散机制"来描述.
关键词:
原位铝基复合材料
,
物相组成
,
反应机制
,
扩散机制
孙继兵
,
李国彬
,
崔春翔
,
安雅琴
材料导报
对粉末冶金法制备的20wt%SiO2-Al-Mg复合材料的反应动力学进行了研究,发现反应时Al、Mg均匀同步地向颗粒内扩散,大部分Si被置换到颗粒外基体中.建立了SiO2与Al-Mg反应的动力学模型,并总结出头30min颗粒SiO2的反应层厚度与反应时间成抛物线关系,满足方程h2=e6.36t1.02,扩散系数A(C)=e6.36=578.2(μm)2s-1=5.78×10-6cm2s-1;其中扩散头10min满足方程h=3.84+9.13t.
关键词:
20wt％SiO2-Al-Mg
,
复合材料
,
元素扩散
,
动力学
,
模型
孙继兵
,
李国彬
,
崔春翔
,
安雅琴
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2003.05.011
通过对外加20%SiO2用粉末冶金法制备的原位自生成陶瓷相增强Al基复合材料滑动摩擦磨损特性的研究发现,干摩条件下,在49～392N载荷内,复合材料的体积磨损量始终低于基体合金;而摩擦系数在载荷小于200N时,比基体合金的小.油摩条件下,在98～1 764N载荷内,复合材料的磨损量随载荷的增大而增大,最大磨损量小于0.8mm3,摩擦系数始终小于0.14.复合材料干摩亚表层由复合层、碎化层、变形层和原始结构层四部分组成;油摩亚表层由复合层、变形层和原始结构层组成.
关键词:
原位铝基复合材料
,
磨损量
,
摩擦系数
,
亚表层
,
载荷
孙继兵
,
李国彬
,
崔春翔
,
安雅琴
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2002.04.003
外加质量分数为20%的SiO2采用粉末冶金法成功制备了原位生成陶瓷相增强Al基复合材料,研究了复合材料烧结后的油磨性能、物相组成和组织形貌.油磨条件下,在98～1764N载荷内,复合材料的体积磨损量始终小于基体合金196N时的体积磨损量1.67mm3,在1764N时的最大磨损量小于0.8mm3.复合材料的最终物相为MgAl2O4、MgO、Mg2Si、Si和Al.在颗粒SiO2与Al-Mg反应过程中,约有复合材料中质量分数为2.8%Mg和7.0%Al及0.26%Cu扩散入颗粒内,颗粒内约有质量分数为9.74%Si, 0.23%O被置换到颗粒外,颗粒主要由MgAl2O4组成.
关键词:
原位SiO2-Al-Mg复合材料
,
耐磨性
,
物相组成
,
微观组织
,
元素扩散
