超声外场对SiCp/7085复合材料颗粒微观团聚与界面结合的作用机理

王坤^1,2，张立华^1,2，黎正华^1,2，蒋文^1,2，李畅梓^1,2

1. 中南大学机电工程学院2. 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室

摘 要：采用半固态混合-机械搅拌-超声施振的方法制备了体积分数为10%的SiCp/7085复合材料,通过金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射对颗粒分布与界面进行研究,重点研究超声外场对复合材料颗粒团聚与界面结合的作用机理.实验结果表明:单纯机械搅拌对400目颗粒的团聚与界面结合的作用效果有限;超声外场下,空化作用产生的微射流与瞬时高温高压能够有效破除颗粒团聚体的包裹层,打散颗粒;超声破除颗粒表面氧化膜,除去气体层,使熔体中的镁元素与颗粒直接接触并反应是改善熔体与颗粒润湿性的重要因素;最终在界面处生成MgAl₂O₄强化相,从而获得更优的界面结合.

关键词：颗粒增强复合材料;超声外场;铝合金;碳化硅;颗粒团聚;界面;