包覆混料对镀铜混合尺寸SiCp／Fe力学性能的影响.pdfVIP

第２３卷　 第 １期 材　 料　 科　 学　 与　 工　 艺 Ｖｏｌ２３ Ｎｏ１ 　 　 ２０ １５年２月 ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｆｅｂ． ２０１５ 　 　 　 　 　 　 ｄｏｉ： ｊ．ｉｓｓｎ － １０．１１９５１／ ．１００５ ０２９９．２０１５０１００３ 包覆混料对镀铜混合尺寸ＳｉＣｐ／ Ｆｅ力学性能的影响 张跃波，金剑锋，曹新建，宗亚平 （材料各向异性与织构教育部重点实验室（东北大学），沈阳 １１０８１９） 摘　 要：为探索提高ＳｉＣｐ／ Ｆｅ力学性能的途径，采用包覆混料工艺，研究了该工艺对镀铜ＳｉＣｐ／ Ｆｅ力学性能的影响，以及 该工艺下增强粒子混合尺寸的影响．结果表明：包覆混料相比于普通混料，可显著改善ＳｉＣ粒子在基体中分散的均匀性， 而镀铜的作用是显著消除界面缺陷；性能的改善是包覆混料改善粒子分散性和镀铜改善界面结合的综合结果．对于体积 分数３０％ＳｉＣｐ／ Ｆｅ 的抗拉强度，通过包覆改善均匀性的贡献可提高７．２％，通过镀铜消除界面缺陷的贡献可提高１２．５％，因 此减少界面缺陷对颗粒增强复合材料力学性能的提高更重要．混合尺寸粒子对力学性能的增强效果明显高于其对应单 一尺寸，这是由于小尺寸粒子能有效地提高基体的强度，而大尺寸颗粒更有效地承担载荷传递的作用． 关键词：金属基复合材料；ＳｉＣｐ／ Ｆｅ复合材料；包覆混料；化学镀铜；混合强化 － － － 中图分类号：ＴＢ３３３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００５ ０２９９（２０１５）０１ ００１３ ０７ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｈｉｇｈ⁃ｅｎｅｒｇｙ ｂａｌｌ ｍｉｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｓｉｚｅ ｍｉｘｔｕｒｅ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ⁃ｃｏａｔｅｄ ｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＳｉＣｐ／ Ｆｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ＺＨＡＮＧ Ｙｕｅｂｏ，ＪＩＮＪｉａｎｆｅｎｇ，ＣＡＯ Ｘｉｎｊｉａｎ，ＺＯＮＧ Ｙａｐｉｎｇ （Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒ Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ ａｎｄＴｅｘｔｕｒｅｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ），Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０８１９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ＳｉＣｐ／ Ｆｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｈｉｇｈ⁃ｅｎｅｒｇｙ ｂａｌｌ ｍｉｌｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ⁃ｃｏａｔｅｄ ＳｉＣｐａｒｔｉｃｌｅｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｉｒｏｎ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｉｚｅ ｍｉｘｔｕｒｅ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ⁃ｃｏａｔｅｄ ＳｉＣ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄａｓｗｅｌｌ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｓｔｈａｔ ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙ ｔｈｅ ｈｉｇｈ⁃ｅｎｅｒｇｙ ｂａｌｌ ｍｉｌｌｉｎｇ ｔｈａｔ ｃａｎ ａｌｓｏ ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ ｏｆ ＳｉＣｐａｒｔｉｃｌｅｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．Ｔｈｅ ｃｏｐｐｅｒ ｃｏａｔｉｎｇｏｎｔｈｅＳ