高性能铝基复合材料的颗粒分布及界面结合

桑吉梅¹，樊建中¹，左涛¹，石力开¹，徐骏¹

(1.北京有色金属研究总院国家有色金属复合材料工程技术研究中心,北京,100088)

摘要:采用常规粉末冶金和高能球磨粉末冶金法制备了B4Cp/Al复合材料,研究了B4C颗粒分布与界面结合特点、形成机制以及对材料性能的影响.结果表明,17%(体积分数)B4Cp/6061Al复合材料的屈服和抗拉强度分别为415 MPa和470 MPa,比常规粉末冶金复合材料分别提高了69%和70%.微观分析表明,高能球磨粉末冶金复合材料中B4C颗粒均匀分布、颗粒与基体之间存在近百纳米厚度的界面层,界面层由呈带状且有序分布的微细铝晶粒和弥散分布的纳米颗粒组成.高能球磨过程中,铝粉末在钢球表面形成冷焊层,B4C不断被挤入而均匀化是实现颗粒均匀分布的主要机制;球磨过程中铝粉末表面氧化层破碎暴露出新鲜铝表面且与镶嵌在铝粉末中的B4C颗粒形成界面结合是获得良好界面结合复合材料的重要条件.

关键词:高能球磨粉末冶金; 复合材料; 颗粒分布; 界面结合; 性能;

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