Si顆粒氧化對Si-Al復(fù)合材料組織和性能的影響.pdf

1、采用無壓熔滲法制備Si/Al復(fù)合材料，研究了Si顆粒氧化對復(fù)合材料的影響。通過X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、能譜分析儀、光學(xué)顯微鏡等儀器分析研究了Si顆粒氧化的氧化特性和Si/Al復(fù)合材料組織形貌特征，探討了Si顆粒氧化對Si/Al復(fù)合材料顯微組織形成機(jī)制的影響；采用激光閃射熱導(dǎo)儀、熱膨脹儀和微機(jī)控制萬能力學(xué)試驗機(jī)測試了復(fù)合材料的熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)和抗彎強(qiáng)度，并結(jié)合復(fù)合材料的組織形貌對其性能進(jìn)行了分析。通過腐蝕失重、電化學(xué)測試和腐蝕形貌

2、研究了Si顆粒氧化對Si/Al復(fù)合材料耐蝕性能的影響。
　　研究結(jié)果表明，Si顆粒在1000℃以上氧化效果較為明顯，并且表面會生成SiO2層；未經(jīng)氧化的原始Si顆粒制備的復(fù)合材料中的Si相呈網(wǎng)絡(luò)狀，氧化后的Si顆粒隨著氧化時間的增加制備的復(fù)合材料Si相從網(wǎng)絡(luò)狀逐漸向顆粒狀演變。未氧化的原始Si顆粒制備的Si/Al復(fù)合材料在無壓熔滲冷卻凝固過程中，Si相間的Al合金液中析出的初晶Si，Al合金液在發(fā)生共晶反應(yīng)時產(chǎn)生的共晶Si，這些S

3、i都會依附在與其同質(zhì)的Si相上生長，發(fā)生了類似離異共晶的現(xiàn)象，而Si顆粒經(jīng)過氧化后制備的Si/Al復(fù)合材料， Si顆粒表面的SiO2層會阻礙Si顆粒的溶解，對類離異共晶會產(chǎn)生抑制。
　　隨著Si顆粒氧化時間的延長，Si/Al復(fù)合材料顯微組織中的Si相由網(wǎng)絡(luò)狀逐漸變?yōu)轭w粒狀，因此Al基體的連續(xù)性增加，會使熱導(dǎo)率上升，但當(dāng)Si顆粒表面的SiO2氧化層過厚且在熔滲的過程中不能完全被Al合金液中的Al相所消耗時會成為熱阻，導(dǎo)致復(fù)合材料熱導(dǎo)