適用于鋁、鎂、銅等基體的復合材料的制作

  合金液體在浸滲中不斷發生分流聚合使得各個流道相互連通形成流動網,這是合金液體在顆粒層中浸滲的特點之一。顆粒層中浸滲的另一特點是,微觀流動方向和宏觀滲入方向始終保持一致。第三個特點是浸滲過程中的流動是非平衡連續的,這是因為孔隙忽大忽小,流體在填充孔隙時發生跳躍。氣壓浸滲鑄造法在外加氣體壓力作用下,金屬液體浸入增強材料預制型間隙的方法被稱為氣壓浸滲鑄造法,因此這種方法也屬于浸滲的范圍。這種方法的具體操作是:先將增強體制成預制件放入模腔中,加熱并抽真空,然后在預制型上澆注合金液體,再用氣壓把金屬熔體壓入模腔,使金屬熔液浸滲預制件,在速冷后脫模即得到復合材料。用該法可以制得較致密的復合材料,由于先抽真空再加以較小的壓力,對纖維損傷較小,因而用該法制得的復合材料具有較好的力學性能。壓力浸滲鑄造法不僅適用于纖維增強鋅基復合材料的制備,而且也適用于鋁、鎂、銅等基體的復合材料的制作。
  浸滲類型Z.Xia等在實驗中觀察發生液體微觀流動浸滲有三種類型。一種是均勻浸滲,浸滲前沿保持平面,浸滲速率在整個試樣截面保持一致;另一種是非均勻浸滲,即液體僅在纖維束間流動,而在纖維束內部沒有流動;第三種是介于二者之間。由此看出影響浸滲的因素不僅有潤濕性,而且與增強體的分布有關系。如果纖維體積V大于某一臨界值V,則認為纖維是均勻分布的。根據這樣兩個因素,他們把浸滲狀態分成四種情況。一是H<90b,V;這種情況下毛細管力是動力,在低壓下即可實現浸滲。這是一種預制型分布均勻而不潤濕的情況,這時有較大的毛細管力及粘滯阻力,外界必需給液體施加較大壓力,金屬才能進入預制型。這種壓力大可達100MPa.第三種。這種情況是不均勻分布,但具有良好潤濕性。帶來的問題是液態金屬很難浸入纖維束內部。要實現完全浸滲,必需在外界增加足夠大的壓力。第四種情況是H>90b,V。液體浸入的阻力較大。
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