SiCp/Al-Si基複合材料的製備技術及組織性能

《SiCp/Al-Si基複合材料的製備技術及組織性能》是2023年科學出版社出版的圖書,作者是王愛琴、馬竇琴、柳培、郝世明、謝敬佩。

基本介紹

  • 中文名:SiCp/Al-Si基複合材料的製備技術及組織性能
  • 作者:王愛琴、馬竇琴、柳培、郝世明、謝敬佩
  • 出版社:科學出版社
  • 出版時間:2023年3月
  • 定價:118.00 元
  • 開本:16 開
  • 裝幀:平裝
  • ISBN:9787030741615
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

本書針對SiCp/Al-Si複合材料製備及加工過程中微觀組織、界面結構及性能難以控制的難題,介紹粉末冶金法製備工藝,採用碳化矽預處理、基體微合金化、稀土氧化物變質及細化處理等措施製備了SiCp/Al-30Si、SiCp/Al-19Si-Cu-Mg、氧化態SiCp/Al-19Si-Cu-Mg、納米SiCp/Al-12Si-Cu-Mg複合材料。本書闡明複合材料微觀結構演變規律、界面結構及增強相特徵與性能的關聯性,揭示了基於界面效應與第二相協同作用的強韌化機制,實現輕質高強低膨脹複合材料的可控制備,為SiCp/Al-Si複合材料套用提供技術支撐。

圖書目錄

前言
第1章 緒論 1 
1.1 鋁矽基電子封裝材料 2 
1.1.1 常用電子封裝材料 2 
1.1.2 高矽鋁合金電子封裝材料 4 
1.2 鋁矽基複合材料製備技術 6 
1.2.1 高矽鋁合金材料的製備方法 6 
1.2.2 鋁矽基複合材料製備技術簡介 7 
1.2.3 複合材料的製備中的技術問題及應對措施 9 
1.3 鋁矽基複合材料的研究現狀 12 
1.3.1 SiC顆粒的表面處理 12 
1.3.2 SiCp/Al-Si複合材料的界面研究 13 
1.3.3 SiCp/Al-Si複合材料的界面結合機制 13 
1.3.4 SiCp/Al-Si複合材料界面反應的控制 15 
1.3.5 SiCp/Al-Si複合材料的熱處理研究現狀 15 
1.4 鋁矽基複合材料的套用 17 
1.4.1 汽車材料 17 
1.4.2 新型電子封裝材料 18 
1.4.3 航天精密儀器和光機構件 19
參考文獻 22
第2章 鋁矽基複合材料粉末冶金製備技術 27 
2.1 合金粉的製備 27 
2.1.1 霧化制粉 27 
2.1.2 機械合金化制粉 31 
2.2 複合粉體的混制 34 
2.2.1 混粉的形式 34 
2.2.2 球磨法的影響因素 35 
2.3 冷壓成型工藝 38 
2.3.1 單向模壓 38 
2.3.2 單向模壓工藝研究 39 
2.3.3 單向模壓成形過程受力模型 44 
2.3.4 冷等靜壓 44 
2.4 冷壓坯燒結 48 
2.4.1 普通燒結 48 
2.4.2 熱壓燒結 51 
2.5 擠壓成型技術 60 
2.5.1 擠壓工藝 60 
2.5.2 熱擠壓工藝 62 
2.5.3 熱擠壓工藝研究 63
參考文獻 67
第3章 SiCp/Al-30Si複合材料微觀組織及性能 69 
3.1 複合材料微觀組織 69 
3.1.1 不同體積分數SiCp/Al-30Si複合材料的微觀組織 70 
3.1.2 不同粒度SiCp/Al-30Si複合材料的微觀組織 72 
3.2 複合材料性能 73 
3.2.1 不同體積分數SiCp/Al-30Si複合材料的密度 73 
3.2.2 不同粒徑SiCp/Al-30Si複合材料緻密度 74 
3.2.3 不同體積分數SiCp/Al-30Si複合材料抗拉強度 74 
3.2.4 不同粒徑SiCp/Al-30Si複合材料抗拉強度 75 
3.2.5 SiCp/Al-30Si複合材料熱膨脹係數 77 
3.2.6 不同體積分數SiCp/Al-30Si複合材料斷口形貌 80 
3.2.7 不同粒徑SiCp/Al-30Si複合材料斷口形貌 81 
3.2.8 氧化態SiCp/Al-30Si複合材料性能 83 
3.3 界面 83 
3.3.1 複合材料微觀組織及XRD物相分析 84 
3.3.2 熱力學模型及計算 85 
3.3.3 複合材料界面TEM分析 88
參考文獻 90
第4章 SiCp/Al-19Si複合材料的微觀組織及性能 92 
4.1 快速凝固Al-19Si複合材料的微觀組織及性能 92 
4.1.1 燒結過程中矽相析出 93 
4.1.2 固溶處理過程中矽相演變 95 
4.1.3 不同燒結溫度下Al-19Si複合材料的力學性能 96 
4.2 SiCp/Al-19Si複合材料的微觀組織及性能 98 
4.2.1 熱擠壓態SiCp/Al-19Si複合材料的微觀組織及物相結構 98 
4.2.2 固溶態SiCp/Al-19Si複合材料微觀組織 100 
4.2.3 時效過程中SiCp/Al-19Si複合材料析出相演變 102 
4.2.4 SiCp/Al-19Si複合材料中析出相與 Al基體界面結構演變 104 
4.2.5 SiCp/Al-19Si複合材料中基體及位錯形態 108 
4.3 SiCp/Al-19Si複合材料界面特性 109 
4.3.1 SiCp/Al-19Si複合材料中SiC/Al界面TEM形貌 110 
4.3.2 SiCp/Al-19Si複合材料中SiC/Al界面結構及位相關係 111 
4.3.3 SiCp/Al-19Si複合材料中SiC/Si之間界面特性 114 
4.3.4 SiCp/Al-19Si複合材料中的Si/Al界面特性 115 
4.4 SiCp/Al-19Si複合材料力學及熱學性能 118 
4.4.1 熱處理對SiCp/Al-19Si複合材料硬度的影響 118 
4.4.2 熱處理對SiCp/Al-19Si複合材料抗拉強度的影響 122 
4.4.3 熱處理對SiCp/Al-19Si複合材料熱膨脹係數的影響 124
參考文獻 125 
第5章 氧化態SiCp/Al-19Si複合材料 128 
5.1 SiCp預處理 128 
5.1.1 預處理後SiCp/Al-19Si複合材料微觀組織 131 
5.1.2 預處理後SiCp/Al-19Si複合材料緻密度 133 
5.1.3 預處理後SiCpAl-19Si複合材料拉伸性能 134 
5.1.4 預處理後SiCp/Al-19Si複合材料斷口形貌 135 
5.2 SiCp氧化處理的熱力學及動力學 137 
5.2.1 SiCp氧化熱力學分析 137 
5.2.2 SiCp氧化動力學分析 139 
5.2.3 SiCp氧化動力學方程 139 
5.2.4 SiCp氧化動力學規律 141 
5.2.5 SiCp表面氧化膜計算 143 
5.3 氧化態SiCp/Al-19Si複合材料微觀結構與強化機制 145 
5.3.1 SiCp表面的XPS分析 146 
5.3.2 氧化處理前後SiCp/Al-19Si複合材料界面XPS分析 148 
5.3.3 氧化處理前後SiCp/Al-19Si複合材料界面形貌 151 
5.4 氧化態SiCp/Al-19Si複合材料界面 153 
5.4.1 氧化態複合材料的SiC/Al乾淨型界面153 
5.4.2 氧化態複合材料的SiC/Al非晶界面 154 
5.4.3 氧化態複合材料的SiC/Al反應型界面155 
5.4.4 氧化態複合材料界面形成機理 156 
5.5 氧化態SiCp/Al-19Si複合材料強化機制 157 
5.5.1 Orowan強化 157 
5.5.2 析出相強化 157 
5.5.3 載荷傳遞強化 158 
5.5.4 熱錯配強化 159
參考文獻 160
第6章 稀土強化SiCp/Al-19Si複合材料的微觀組織及性能 162 
6.1 CeO2加入SiCp/Al-19Si複合材料的組織 162 
6.1.1 複合材料的XRD結果及分析 163 
6.1.2 複合材料組織的SEM分析 163 
6.1.3 CeO2含量對複合材料組織的影響 163 
6.1.4 CeO2對複合材料組織影響機理的分析 166 
6.1.5 析出矽形核率的計算 169 
6.2 CeO2加入20%SiCp/Al-19Si複合材料的性能 171 
6.2.1 CeO2含量對複合材料物理性能的影響 171 
6.2.2 CeO2含量對複合材料力學性能的影響 173 
6.2.3 熱處理對複合材料力學性能的影響 177 
6.3 CeO2加入20%SiCp/Al-19Si複合材料的摩擦磨損性能 179 
6.3.1 CeO2含量對複合材料摩擦磨損性能的影響 179 
6.3.2 載荷對複合材料摩擦磨損性能的影響 183 
6.3.3 CeO2加入20%SiCp/Al-12Si複合材料的磨損機理 185
參考文獻 186
第7章 納米SiCp/Al-12Si複合材料的製備及組織性能 188 
7.1 納米顆粒增強複合材料的製備方法 189 
7.1.1 攪拌鑄造法 189 
7.1.2 粉末冶金法 189 
7.2 不同體積分數納米SiCp/Al-12Si複合材料微觀組織 190 
7.2.1 納米SiCp/Al-12Si複合材料金相組織 190 
7.2.2 納米SiCp/Al-12Si複合材料 TEM組織 192 
7.3 納米SiCp/Al-12Si複合材料性能 193 
7.3.1 納米SiCp/Al-12Si複合材料密度 193 
7.3.2 納米SiCp/Al-12Si複合材料硬度 194 
7.3.3 納米SiCp/Al-12Si複合材料拉伸性能 194 
7.3.4 納米SiCp/Al-12Si複合材料斷口形貌 195 
7.4 納米SiCp/Al-12Si複合材料的熱變形行為 196 
7.4.1 複合材料熱變形的真應力-真應變曲線 197 
7.4.2 納米SiCp/Al-12Si複合材料的流變應力 199 
7.4.3 納米SiCp/Al-12Si複合材料的本構方程 200 
7.4.4 納米SiCp/Al-12Si複合材料的熱加工圖 205 
7.5 熱變形過程中複合材料微觀組織演變 207 
7.5.1 複合材料熱壓縮試樣巨觀形貌 207 
7.5.2 複合材料熱壓縮後的微觀組織 208 
7.5.3 lnZ值對複合材料微觀組織的影響210 
7.6 納米SiCp/Al-12Si複合材料熱變形動態軟化行為 213 
7.6.1 動態回復 213 
7.6.2 動態再結晶 214
參考文獻 217

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