材料研究学报

作者：边鹏博, 韩修柱, 张峻凡, 朱士泽, 肖伯律, 马宗义

单位：1.中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创新中心 沈阳 1100162.沈阳理工大学材料科学与工程学院 沈阳 1101593.北京空天飞行器总体设计部 北京 100094

关键词：复合材料,力学性能,粉末冶金,铝粉粒径,热压温度

基金：国家重点研发计划课题(2022YFB3707403);中国科学院金属研究所创新基金(2023-PY14)

将不同粒径(13 μm和32 μm) 的Al粉在不同温度用粉末冶金加热挤压工艺制备出复合材料15%SiC/2009A1，用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)和电子万能试验机对其表征，研究了Al粉的粒径对其微观组织和力学性能的影响。结果表明，用小粒径Al粉在任一温度热压制备的复合材料其强塑性都优于用大粒径Al粉的材料。其原因有：一，大粒径Al粉使SiC颗粒分布不均匀；二，在用大粒径Al粉制备的复合材料中Cu、Mg元素扩散不均匀，与引入的Fe、O元素生成大尺寸难溶相；三，用大粒径Al粉制备的复合材料中SiC颗粒与铝基体的界面结合较弱(尤其是热压温度较低时)，在拉伸变形过程中大量SiC颗粒与铝基体脱粘。用两种粒径Al粉制备的复合材料，随着热压温度的变化其断裂方式不同。用小粒径Al粉在不同温度热压制备的复合材料，其断裂方式均为铝基体的韧性撕裂和SiC颗粒断裂。用大粒径Al粉制备的复合材料低温热压时其断裂方式为SiC-Al界面脱粘，热压温度提高可改善界面结合，使断裂方式变为铝基体的韧性撕裂和SiC颗粒断裂。热压温度为580℃用两种粒径Al粉制备的复合材料力学性能最佳，尤其是用小粒径Al粉制备的材料其抗拉强度、屈服强度分别达到556 MPa、381 MPa，延伸率达到9.2%。

来源：2024年第6期

《材料研究学报》期刊编辑部

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