[按需印刷]SiCp/Al-Si基复合材料的制备技术及组织性能

本书针对SiCp/Al-Si复合材料制备及加工过程中微观组织、界面结构及性能难以控制的难题，介绍粉末冶金法制备工艺，采用碳化硅预处理、基体微合金化、稀土氧化物变质及细化处理等措施制备了SiCp/Al-30Si、SiCp/Al-19Si-Cu-Mg、氧化态SiCp/Al-19Si-Cu-Mg、纳米SiCp/Al-12Si-Cu-Mg复合材料。本书阐明复合材料微观结构演变规律、界面结构及增强相特征与性能的关联性，揭示了基于界面效应与第二相协同作用的强韧化机制，实现轻质高强低膨胀复合材料的可控制备，为SiCp/Al-Si复合材料应用提供技术支撑。


目录
前言
第1章　绪论　1　
1.1　铝硅基电子封装材料　2　
1.1.1　常用电子封装材料　2　
1.1.2　高硅铝合金电子封装材料　4　
1.2　铝硅基复合材料制备技术　6　
1.2.1　高硅铝合金材料的制备方法　6　
1.2.2　铝硅基复合材料制备技术简介　7　
1.2.3　复合材料的制备中的技术问题及应对措施　9　
1.3　铝硅基复合材料的研究现状　12　
1.3.1　SiC颗粒的表面处理　12　
1.3.2　SiCp/Al-Si复合材料的界面研究　13　
1.3.3　SiCp/Al-Si复合材料的界面结合机制　13　
1.3.4　SiCp/Al-Si复合材料界面反应的控制　15　
1.3.5　SiCp/Al-Si复合材料的热处理研究现状　15　
1.4　铝硅基复合材料的应用　17　
1.4.1　汽车材料　17　
1.4.2　新型电子封装材料　18　
1.4.3　航天精密仪器和光机构件　19
参考文献　22
第2章　铝硅基复合材料粉末冶金制备技术　27　
2.1　合金粉的制备　27　
2.1.1　雾化制粉　27　
2.1.2　机械合金化制粉　31　
2.2　复合粉体的混制　34　
2.2.1　混粉的形式　34　
2.2.2　球磨法的影响因素　35　
2.3　冷压成型工艺　38　
2.3.1　单向模压　38　
2.3.2　单向模压工艺研究　39　
2.3.3　单向模压成形过程受力模型　44　
2.3.4　冷等静压　44　
2.4　冷压坯烧结　48　
2.4.1　普通烧结　48　
2.4.2　热压烧结　51　
2.5　挤压成型技术　60　
2.5.1　挤压工艺　60　
2.5.2　热挤压工艺　62　
2.5.3　热挤压工艺研究　63
参考文献　67
第3章　SiCp/Al-30Si复合材料微观组织及性能　69　
3.1　复合材料微观组织　69　
3.1.1　不同体积分数SiCp/Al-30Si复合材料的微观组织　70　
3.1.2　不同粒度SiCp/Al-30Si复合材料的微观组织　72　
3.2　复合材料性能　73　
3.2.1　不同体积分数SiCp/Al-30Si复合材料的密度　73　
3.2.2　不同粒径SiCp/Al-30Si复合材料致密度　74　
3.2.3　不同体积分数SiCp/Al-30Si复合材料抗拉强度　74　
3.2.4　不同粒径SiCp/Al-30Si复合材料抗拉强度　75　
3.2.5　SiCp/Al-30Si复合材料热膨胀系数　77　
3.2.6　不同体积分数SiCp/Al-30Si复合材料断口形貌　80　
3.2.7　不同粒径SiCp/Al-30Si复合材料断口形貌　81　
3.2.8　氧化态SiCp/Al-30Si复合材料性能　83　
3.3　界面　83　
3.3.1　复合材料微观组织及XRD物相分析　84　
3.3.2　热力学模型及计算　85　
3.3.3　复合材料界面TEM分析　88
参考文献　90
第4章　SiCp/Al-19Si复合材料的微观组织及性能　92　
4.1　快速凝固Al-19Si复合材料的微观组织及性能　92　
4.1.1　烧结过程中硅相析出　93　
4.1.2　固溶处理过程中硅相演变　95　
4.1.3　不同烧结温度下Al-19Si复合材料的力学性能　96　
4.2　SiCp/Al-19Si复合材料的微观组织及性能　98　
4.2.1　热挤压态SiCp/Al-19Si复合材料的微观组织及物相结构　98　
4.2.2　固溶态SiCp/Al-19Si复合材料微观组织　100　
4.2.3　时效过程中SiCp/Al-19Si复合材料析出相演变　102　
4.2.4　SiCp/Al-19Si复合材料中析出相与　Al基体界面结构演变　104　
4.2.5　SiCp/Al-19Si复合材料中基体及位错形态　108　
4.3　SiCp/Al-19Si复合材料界面特性　109　
4.3.1　SiCp/Al-19Si复合材料中SiC/Al界面TEM形貌　110　
4.3.2　SiCp/Al-19Si复合材料中SiC/Al界面结构及位相关系　111　
4.3.3　SiCp/Al-19Si复合材料中SiC/Si之间界面特性　114　
4.3.4　SiCp/Al-19Si复合材料中的Si/Al界面特性　115　
4.4　SiCp/Al-19Si复合材料力学及热学性能　118　
4.4.1　热处理对SiCp/Al-19Si复合材料硬度的影响　118　
4.4.2　热处理对SiCp/Al-19Si复合材料抗拉强度的影响　122　
4.4.3　热处理对SiCp/Al-19Si复合材料热膨胀系数的影响　124
参考文献　125　
第5章　氧化态SiCp/Al-19Si复合材料　128　
5.1　SiCp预处理　128　
5.1.1　预处理后SiCp/Al-19Si复合材料微观组织　131　
5.1.2　预处理后SiCp/Al-19Si复合材料致密度　133　
5.1.3　预处理后SiCpAl-19Si复合材料拉伸性能　134　
5.1.4　预处理后SiCp/Al-19Si复合材料断口形貌　135　
5.2　SiCp氧化处理的热力学及动力学　137　
5.2.1　SiCp氧化热力学分析　137　
5.2.2　SiCp氧化动力学分析　139　
5.2.3　SiCp氧化动力学方程　139　
5.2.4　SiCp氧化动力学规律　141　
5.2.5　SiCp表面氧化膜计算　143　
5.3　氧化态SiCp/Al-19Si复合材料微观结构与强化机制　145　
5.3.1　SiCp表面的XPS分析　146　
5.3.2　氧化处理前后SiCp/Al-19Si复合材料界面XPS分析　148　
5.3.3　氧化处理前后SiCp/Al-19Si复合材料界面形貌　151　
5.4　氧化态SiCp/Al-19Si复合材料界面　153　
5.4.1　氧化态复合材料的SiC/Al干净型界面153　
5.4.2　氧化态复合材料的SiC/Al非晶界面　154　
5.4.3　氧化态复合材料的SiC/Al反应型界面155　
5.4.4　氧化态复合材料界面形成机理　156　
5.5　氧化态SiCp/Al-19Si复合材料强化机制　157　
5.5.1　Orowan强化　157　
5.5.2　析出相强化　157　
5.5.3　载荷传递强化　158　
5.5.4　热错配强化　159
参考文献　160
第6章　稀土强化SiCp/Al-19Si复合材料的微观组织及性能　162　
6.1　CeO2加入SiCp/Al-19Si复合材料的组织　162　
6.1.1　复合材料的XRD结果及分析　163　
6.1.2　复合材料组织的SEM分析　163　
6.1.3　CeO2含量对复合材料组织的影响　163　
6.1.4　CeO2对复合材料组织影响机理的分析　166　
6.1.5　析出硅形核率的计算　169　
6.2　CeO2加入20%SiCp/Al-19Si复合材料的性能　171　
6.2.1　CeO2含量对复合材料物理性能的影响　171　
6.2.2　CeO2含量对复合材料力学性能的影响　173　
6.2.3　热处理对复合材料力学性能的影响　177　
6.3　CeO2加入20%SiCp/Al-19Si复合材料的摩擦磨损性能　179　
6.3.1　CeO2含量对复合材料摩擦磨损性能的影响　179　
6.3.2　载荷对复合材料摩擦磨损性能的影响　183　
6.3.3　CeO2加入20%SiCp/Al-12Si复合材料的磨损机理　185
参考文献　186
第7章　纳米SiCp/Al-12Si复合材料的制备及组织性能　188　
7.1　纳米颗粒增强复合材料的制备方法　189　
7.1.1　搅拌铸造法　189　
7.1.2　粉末冶金法　189　
7.2　不同体积分数纳米SiCp/Al-12Si复合材料微观组织　190　
7.2.1　纳米SiCp/Al-12Si复合材料金相组织　190　
7.2.2　纳米SiCp/Al-12Si复合材料　TEM组织　192　
7.3　纳米SiCp/Al-12Si复合材料性能　193　
7.3.1　纳米SiCp/Al-12Si复合材料密度　193　
7.3.2　纳米SiCp/Al-12Si复合材料硬度　194　
7.3.3　纳米SiCp/Al-12Si复合材料拉伸性能　194　
7.3.4　纳米SiCp/Al-12Si复合材料断口形貌　195　
7.4　纳米SiCp/Al-12Si复合材料的热变形行为　196　
7.4.1　复合材料热变形的真应力-真应变…线　197　
7.4.2　纳米SiCp/Al-12Si复合材料的流变应力　199　
7.4.3　纳米SiCp/Al-12Si复合材料的本构方程　200　
7.4.4　纳米SiCp/Al-12Si复合材料的热加工图　205　
7.5　热变形过程中复合材料微观组织演变　207　
7.5.1　复合材料热压缩试样宏观形貌　207　
7.5.2　复合材料热压缩后的微观组织　208　
7.5.3　lnZ值对复合材料微观组织的影响210　
7.6　纳米SiCp/Al-12Si复合材料热变形动态软化行为　213　
7.6.1　动态回复　213　
7.6.2　动态再结晶　214
参考文献　217

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