国家重点基础研究发展计划(2012CB619606)
- 作品数：8 被引量：34H指数：4
- 相关作者：樊建中聂俊辉魏少华刘彦强马自力更多>>
- 相关机构：北京有色金属研究总院中国人民解放军西安工业大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划北京市科技新星计划更多>>
- 相关领域：一般工业技术金属学及工艺化学工程更多>>
- 颗粒增强金属基复合材料强化理论模型研究与发展被引量：4
- 2014年
- 简要介绍了等效夹杂、平均应力场以及应变梯度塑性理论等几种常用颗粒增强金属基复合材料强化理论模型的发展情况,总结了国内外学者对各强化理论模型的修正情况,讨论了各强化理论模型的优缺点以及适用性,提出了颗粒增强金属基复合材料强化理论模型的发展方向。
- 向兆兵聂俊辉樊建中
- 关键词：金属基复合材料
- Gd和Y含量对Mg-Gd-Y-0.5Zr合金组织性能的影响被引量：11
- 2013年
- 通过光学金相观察（OM）、扫描电镜观察（SEM）、X-射线衍射分析（XRD）和拉伸试验研究了Gd和Y含量对Mg-Gd-Y-0．5Zr合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：随着Gd含量的增加，Mg-Gd-Y-0．5Zr合金的抗拉强度逐渐增大，伸长率逐渐降低。随着Y含量的增加，合金的抗拉强度和伸长率均是先增大后减小。当Gd含量为9％、Y含量为3％时，综合性能最好，抗拉强度达到330-350MPa，仲长率为6％。由于Gd和Y在化合物中相互置换，致使该系列合金的室温非平衡相组成为α（Mg）固溶体、离异共晶化合物Mg，（Y，Gd）、颗粒化合物Mg，（Gd，Y）和Mg。（Y，Gd）5，非平衡结晶的颗粒化合物Mg3（Gd，Y）和Mg2（Y，Gd）；
- 杨忠李建平吴永兴刘继林杨志玲
- 关键词：5ZR合金显微组织力学性能
- 固溶处理对SiC_p/Al-Cu-Mg复合材料组织和性能的影响被引量：5
- 2016年
- 采用粉末冶金方法和等温锻造技术制备了15%Si Cp/Al-Cu-Mg复合材料锻件,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和室温拉伸测试等方法研究了固溶温度与固溶时间对复合材料锻件微观组织和力学性能的影响。结果表明,热处理固溶温度较低、时间较短时,可溶性第二相粒子未充分回溶到铝基体中,铝基体的固溶强化效果不理想,材料强度较低;然而,固溶温度过高易导致材料过烧,从而导致材料的强度和塑性均降低。对复合材料物相分析表明,锻造态复合材料中的第二相主要是Al2Cu,Mg2Si以及少量的含Fe相,经510℃固溶2 h后,Al2Cu相可以充分回溶,而Mg2Si和含Fe相依然残留在基体中。复合材料最佳固溶温度是510℃,最佳固溶时间是2 h。此时获得的力学性能为:抗拉强度(Rm)=579 MPa、屈服强度(Rp0.2)=390 MPa、延伸率(A)=7%。
- 王德升魏少华樊建中马自力聂俊辉
- 关键词：固溶处理
- Si/Al电子封装复合材料的激光焊接气孔成因分析被引量：2
- 2017年
- 硅/铝(Si/Al)复合材料是一类新型轻质电子封装材料,能够很好满足先进微波组件封装的技术要求。粉末冶金技术制备的Si/Al封装复合材料具备优异的综合性能和较好的质量一致性。为了解决粉末冶金Si/Al复合材料壳体焊接气密性合格率不高的关键工程问题,开展了小批壳体-盖板的脉冲激光封焊试验;着重采用CT无损扫描、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及成分分析等手段对焊缝的表面、横剖面和纵剖面进行了详细观察,表征了壳体焊缝出现的典型焊接气孔的尺寸、形貌和分布特点,分析了焊接气孔的形成原因和影响因素。Si/Al复合材料的焊接气孔分为材料本征焊接气孔(第一类)和组合焊缝特有气孔(第二类)。第一类为尺寸细小的球形气孔,无序分布于焊缝熔池底部,其产生与高含量的Si颗粒以及材料中氧夹杂紧密关联;此类气孔不会直接造成焊缝漏气。第二类气孔位于壳体-盖板焊合面边缘的未焊合区,该类气孔贯穿焊缝、在焊缝表面开口可直接造成焊缝严重漏气,批量壳体气密性合格率降低。第二类气孔是由焊缝结构所决定,在表面及内部氧化物的促进下,在焊缝特定位置形成的一类复杂气孔。相应地,提出并试验验证了消除气孔缺陷的针对性措施。本文的研究结果对于根本性提升Si/Al复合材料批量封装件气密性合格率、推动粉末冶金铝基复合材料在高气密性电子封装领域的规模应用具有一定实际意义。
- 张文梅纪红刘彦强樊建中
- 关键词：粉末冶金电子封装激光焊接焊接气孔
- 热管理领域用碳纳米管/铝复合材料的组织与热学性能研究被引量：6
- 2014年
- 采用金属有机化学气相沉积工艺在碳纳米管(CNTs)表面包覆了W金属层。采用磁力搅拌和放电等离子体烧结工艺制备了镀钨碳纳米管(W-CNTs)与CNTs增强的铝基复合材料。组织观察结果表明钨金属层有效的加强了CNTs与Al基体的界面结合。随着W-CNTs含量增加,W-CNTs/Al复合材料的热导率先增加后降低,且当W-CNTs含量体积分数为1.5%时,复合材料获得最大热导率;W-CNTs/Al复合材料的热导率高于CNTs/Al复合材料。热膨胀系数结果表明随CNTs含量增加,复合材料热膨胀系数降低,且W-CNTs/Al热膨胀系数低于CNTs/Al复合材料。
- 聂俊辉魏少华贾成厂左涛
- 关键词：碳纳米管热导率热膨胀系数
- 高导热鳞片石墨/2024Al组织与性能研究被引量：3
- 2019年
- 以2024铝合金为基体、平均粒径100μm的高导热鳞片石墨为增强体,并对鳞片石墨表面镀钛,通过放电等离子烧结(spark plasma sintering, SPS),制备石墨体积分数为60%的高导热鳞片石墨/2024Al复合材料。烧结温度是540℃,烧结压力是50 MPa,烧结时间5 min。通过金相显微镜(OM)、 X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对未镀钛和镀钛鳞片石墨/2024Al复合材料的显微组织和成分进行了分析和表征,结果显示,复合材料中都没有有害相Al4C3的生成,镀钛鳞片石墨/2024Al复合材料具有更好的界面结合。测试其热导率、热膨胀系数以及抗弯强度,未镀钛和镀钛鳞片石墨/2024Al复合材料在沿鳞片石墨片层方向的热导率分别为398和368 W·m-1·K-1,变化不大;垂直于鳞片石墨片层方向的热导率分别为35和56 W·m-1·K-1,有较大提高。镀钛后,复合材料的热膨胀系数降低,抗弯强度为96 MPa,和未镀钛鳞片石墨/2024Al的抗弯强度37 MPa相比,有较大提高。对鳞片石墨表面镀钛,能够改善碳与铝的界面结合,提高鳞片石墨/2024Al复合材料的热物理与力学性能。
- 秦俊杰郭宏张习敏
- 关键词：鳞片石墨复合材料镀钛热导率抗弯强度
- 50% Si/Al复合材料微区不均匀性表征及其对力学性能的影响
- 2016年
- 采用粉末冶金法制备50%Si/Al(质量分数,下同)复合材料,利用金相显微镜(OM)、万能试验机和扫描电镜(SEM)对材料的组织不均匀性及性能稳定性进行了研究。结果表明:在不同混料条件下,50%Si/Al复合材料能够轻易达到宏观均匀,组织之间的区别在于微区不均匀性。对于50%Si/Al复合材料而言,微区域大小为75μm×70μm所反映的组织微区不均匀性规律与断裂韧性稳定性的变化趋势相吻合。而断裂韧性的稳定性与组织的微区不均匀性相关,因此选取大小为75μm×70μm的微区域能够较好地反映材料的微区不均匀性。相比较而言,4种不同混料工艺中,最佳混料工艺为混料24 h,球料比1∶1。组织微区不均匀性对于断裂韧性稳定性影响最为突出,对抗弯及抗拉强度稳定性的影响并不明显。
- 陈晓波樊建中刘彦强
- 关键词：不均匀性力学性能
- 前驱体合金化方式对粉末冶金泡沫铝孔结构的影响被引量：3
- 2017年
- 以Al Si11合金为对象,选取了预合金化的粉末和元素混合粉末作为前驱体的原料,以Ti H2粉末为发泡剂,采用粉末冷等静压、真空热除气、热挤压成形等工艺制备前驱体、再次加热发泡成型的方法制备了不同时间状态的一系列泡沫铝试样;对系列试样的孔隙率、孔径及其分布、孔形貌等参数的演变规律进行了对比研究;对孔壁微观组织进行了金相表征。结果表明,预合金粉前驱体制备的泡沫铝试样的最大孔隙率为72%,平均孔径为0.59~3.38 mm,孔径分布不均匀;气孔演化过程经历了气孔形核、气孔长大和快速合并阶段,发泡后期出现严重排液现象。元素混合粉前驱体制备的泡沫铝试样的最大孔隙率为84%,平均孔径为0.58~1.99 mm,孔径分布较为均匀;气孔经历了形核、快速合并长大和气孔缓速合并3个阶段。二者相比,元素混合粉前驱体的可发泡性更好、气孔稳定性更好;结合组织分析可知,前驱体中AlSi组织特征(尤其是界面形态)的差异从本质上决定了合金的熔化和凝固行为,进而对气孔形核和演化产生了较大的影响。
- 孙琦刘彦强樊建中魏少华马自力郝心想
- 关键词：粉末冶金泡沫铝孔结构
