高体积比SiCp_6013Al复合材料反应熔渗制备与热学性能.pdf

高体积比 “ ／ 1 的6 “ 7颗粒， 熔渗所需 临界压力达 复合材料， 压力还要大。但如果在基体中添 加 9 的活性元素A “， 在相同的压力下可制备6 “ 7 颗粒更细的复合材料， 如图的 “有反应” 线所示。 当把活性元素A “与6 “ 7粉混合， 增大界面反应程度 和除气程度， 可实现无压熔渗。图9是反应熔渗法 制备的6 “ 7 / ／ 复合材料的显微组织照片， 6 “ 7颗粒 分布均匀， 在无A “参与界面反应的情况下， 6 “ 7 ／ 界面相对干净， 界面结合良好。有A “参与界面反应 的样品， 6 “ 7 ／ 界面上有一层反应物涂层， 涂层厚 度随反应程度加剧而变厚。 （）B无A “界面反应 （C ） ；（0）B无A “界面反应 （C ） ； （2）B有A “轻微界面反应 （C ） ；（5）B有A “剧烈界面反应 （C ） 图反应熔渗 / - “ * ’ - D 0 3 “ 2 * ’ 50 E 3 ’ 2 * “ F ’ “ , D “ * 3 * “ , 反应熔渗高体积比“ ／ *复合材料的热膨胀性 材料的热膨胀性能由平均线膨胀系数 （7 A G） 表 示。6 “ 7 / ／ 复合材料的7 A G与6 “ 7含量密切相 关。图H为材料的7 A G随6 “ 7体积百分含量的变 化曲线， 同时标出了7 3 I 1 ’ 0 ’ , ［J］ 等人的数据。材 料的7 A G随6 “ 7含量的增大而降低， 且与7 3 I 1 ’ 0 ’ ,所得结果的变化规律基本一致。当6 “ 7体 积分数达 以上时， 材料的7 A G降至 C B J ／ K以下。这种低膨胀的复合材料是大有应用前景 的。同 时 发 现， 试 验 得 到 的7 A G总 体 比7 3 I 1 ’ 0 ’ ,的偏大， 这可能是因为所用的6 “ 7颗粒尺寸 大于文献 ［J］ 所用6 “ 7颗粒的缘故。 图,材料的热膨胀系数与“ 颗粒含量的关系 “ H L , D 4 ’ , 2 ’ D 6 “ 7/ 3 * “ 2 ’ 2 , * ’ , * ,7 A G D 2 ; / - “ * ’ - 界面反应程度对复合材料7 A G的影响很小， 见 表。界面反应的加剧会稍微减小材料的7 A G， 这 是由于界面反应产物部分溶入基体， 增大了基体的 弹性模量， 从而降低了复合材料的7 A G ［ B ］ ， 但改 变幅度小于 。可见， 界面反应对复合材料的热 膨胀系数的影响不明显。 表在 ’ M / , - “ , D - ; / ’ - 0 ’ * 1 ’ ’ , “ N／ （ B J K B ） 6 “ 7／ J O 界面反应剧烈 P 9 QB 界面反应轻微 P R R H 无界面反应 B J , 反应熔渗高体积比“ ／ *复合材料的导热性 室温下材料的热扩散率和导热系数如表9所 示。从表9可知， 随6 “ 7颗粒变细， 复合材料导热性 能降低， 这是由于存在界面热阻的原因。颗粒变细， 颗粒的表面积增大， 界面热阻的影响也大， 所以削弱 了复合材料的导热性能。当6 “ 7颗粒由9 ;降 至R ;， 比表面积增加了R R R倍， 导热系数下降了 9 Q 。而6 “ 7降至9 ;时， 比表面积增加了Q 倍， 导热系数下降了9 O R 。图R是复合材料中 Q9 有色金属第 J卷 万方数据 “ 颗粒的表面积与材料导热系数的关系， 关系曲 线近似为一条直线。可见， 当 “ 含量相差不多时， 比表面积是决定复合材料导热性能的关键因素。 同时， 由表可知， 界面反应对界面的传热性能 和导热系数影响明显。界面反应剧烈时， 导热系数 下降了／ ， 7 6 8 . 4 * A B 9 ; “ “ 4 B 9 “ B 6 8 4 67 6 4 8 4 B 6 . 1 6 8 4 ; 8 6 “ 尺 寸 ／ . “ 含 量 ／C 熔渗温 度 ／D “／ （ . “ “ 6 8 A 8 D 4 B D 4 B 84 E B A F D 44 G 6 4 ’ 6 F A F［］; H B A ;I A J A K，- L L 2， L（-） - / M ; ［M］H N O 4H“，I 6 O 4 A 8P“，5 K A B , ; A A B C 6 A 84 A 4 G 6 4 ’ 6 F A F A K A Q［］; I A ，- L L -，M 0 - - R / - - 0 ; ［］ D B E O 6 B ; “ 8 K B A F B O A 4 4 B E A 4 A B 4 A F C 6 A A 6 B ’ ’ 6 B F［］; SI，- L L T， （0） 2 0 / 2 0 ; ［2］ A 4 U D 4 I1，V D B 3V ， Q A JJ ; “ D 4 B D 4 6 4 ’ 6 F A4 A F C 6 4 D O ’4 6 8 D A F［］ ; S I，- L L M，2 0 （R） M 2 / M T ; ［］1 B 6 9W，P A 9J，3 B A N 6 6 B35 ; I A F F F D A F B O A4 D O ’4 6 8 D A ’ U E B E 6 C A A 6 B F［］; SI，- L L M， 2 0 （R） R / L ; ［0］ I A Y 4 G 6 4 ’ 6 F A F C 6 A A 6 B ’ U E B E［］; SI，- L L M，2 2（R） - / M ; ［R］谢盛辉，陈康华，刘红卫，等;反应涂层 S B O A B C 6 B 6 C4 A 4 G 6 4 ’ 6 F A F［］ ; I A B F，- L T R，- T “ （0） - - 0 / - - 0 ; ［L］, 6 4 ，W 6 D U O J， BI O O A 4 A G ’ B F 6 B A F ’ 6 B F A F 6 C ’ A F F D A B C A 8 I A ，- L L R， M（L） M - - / M - 2 ; ［- ］5 A 4 A D G，, 6 4 ; O A 4 A G ’ B F 6 B6 C F 6 6 ’ 8 D B4 A Y 4 G 6 4 ’ 6 F A F［］; I A ，- L L T， （- 0） 2 T - / 2 T R ; ［- -］V; 1 A B A ; O A, F B 8 O A 4 6 Y , F 6 ’ A A F 6 C 6 ; 6 A F F B E B 84 A O B ’ 6 ’ A A F 6 C“ ／ ，M ，R （-） - / 2 ; ［- ］ 萨姆索诺夫W ;难熔化合物手册 ［I］;冶金工业部科学技术情报产品标准研究所书刊编辑室译;北京中国工业出版 社，- L 0 - M / - M 2 ; ［- 2］V F F A 4 B9 4 6 B 8 D K 76 C 6 4 ’ 6 F A FQ O B A C O A 4 N A A F F B A ［］; ［- ］V F F A 4 B“9 7\9 6 B 8 F 6 B，“ B5Z A E A ; , C C A 6 C A B C 6 A 4 A B ’ A F ] A 6 B O A O A 4 6 B 8 D K 7 6 C ’ D A F 6 B N 8 A Y A B C 6 A 8 D 4 B D 4 Y 4 G 6 4 ’ 6 F A ［］; “ 4 ［- 0］Z A E A “5，V F F A 4 B9 A B C 6 A 4 A B ’ A F ] A 6 B O A O A 4 6 B 8 D K 7 6 C ’ D A F 6 B N 8 A Y A B C 6 A 8 D 4 B D 4 Y 4 G 6 4 ’ 6 F A ［］; I A 5 A ，- L L ，- M（） 2 M / 2 M ; ［- R］9 K F5 O A 4 6 B 8 D K 76 C4 A Y 4 G 6 4 ’ 6 F A F［］; “ ’ ’ ’ A F F D A C 6 ’ A ’ 6 B F A A 8 6 O A8 4 A B F 6 B6 C O A4 6 A B“ F B C A 8 B 6 O A ’ A Y C 6 4 A 8 O A A F F E O 7A C C A 6 C B A C A A 6 B6 B 6 6 Q A B C 6 B A 4 ’ A D A B 88 A A F A A A B Y 6 B 4 A O E O A 4 ’ A D A A Q 6A C C A K AQ 7 F 6F 6 Q O A B A C A 6 B B 8 B A F A O A O A 4 ’ 6 ’ A A F 6 C O A4 A ， C ； ’ ／“ 6 4 ’ 6 F AQ OO E O ’ A 6 B A B ； A K A B C 6 B； ,； O A 4 6 B 8 D K 7 C 6 有色金属第 0卷 万方数据