Al2O3,Al3Zr颗粒增强Al-12%Si基原位复合材料的高温热膨胀性
来源期刊：工程科学学报2009年第5期
论文作者：李桂荣 王宏明 赵玉涛 陈刚 戴起勋 程晓农
文章页码：591 - 596
关键词：原位复合材料;颗粒增强;热膨胀性;计算模型;残余应力;
摘 要：以Al-12%Si和Zr（CO3）2作为反应组元,通过原位反应法制备出Al2O3,Al3Zr颗粒增强铝硅基复合材料,通过快速凝固成型得到铸态试样.用热膨胀仪测试了材料在50～500℃范围内的膨胀位移与温度的关系,进而得出平均线膨胀系数.结果表明:在同一温度条件下,随颗粒理论体积分数增加,复合材料的平均线膨胀系数减小.温度是影响平均线膨胀系数的重要因素.当试样温度在50～300℃时,随温度增加,平均线膨胀系数逐渐增加;当试样温度在300～500℃时,随温度增加,平均线膨胀系数逐渐减小;300℃时平均线膨胀系数最大.用Rom、Turner和Kerner模型计算了理论热膨胀系数.比较发现,实测值更接近Turner模型理论预测值.最后通过界面残余热应力分析指出具有高温低膨胀性的（Al2O3+Al3Zr）p/Al-12%Si颗粒增强铝基复合材料能有效防止材料高温时的塑性变形.
李桂荣，王宏明，赵玉涛，陈刚，戴起勋，程晓农
摘 要：以Al-12%Si和Zr（CO3）2作为反应组元,通过原位反应法制备出Al2O3,Al3Zr颗粒增强铝硅基复合材料,通过快速凝固成型得到铸态试样.用热膨胀仪测试了材料在50～500℃范围内的膨胀位移与温度的关系,进而得出平均线膨胀系数.结果表明:在同一温度条件下,随颗粒理论体积分数增加,复合材料的平均线膨胀系数减小.温度是影响平均线膨胀系数的重要因素.当试样温度在50～300℃时,随温度增加,平均线膨胀系数逐渐增加;当试样温度在300～500℃时,随温度增加,平均线膨胀系数逐渐减小;300℃时平均线膨胀系数最大.用Rom、Turner和Kerner模型计算了理论热膨胀系数.比较发现,实测值更接近Turner模型理论预测值.最后通过界面残余热应力分析指出具有高温低膨胀性的（Al2O3+Al3Zr）p/Al-12%Si颗粒增强铝基复合材料能有效防止材料高温时的塑性变形.
关键词：原位复合材料;颗粒增强;热膨胀性;计算模型;残余应力;
