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【环氧板】材料的致密化工艺结合

环氧板】材料的致密化工艺结合

金属基环氧板材料制备的关键是实现增强相与金属基体的合理结合,充分发挥增强体的增建效果,提高金属基环氧板材料性能。稳定、高效、低成本的制备技术是金属基环氧板材料技术发展的关键,是金属基环氧板材料商业化应用的基础。目前金属基环氧板材料制备技术的主要发展方向为新型高性能环氧板材料制备技术和环氧板材料的低成本制备技术。前者的目标是制备新型环氧板材料((例如石墨烯增强环氧板材料)、高体积分数增强体环氧板材料等。后者的目标是降低环氧板材料制备成本,提高制备工艺的稳定性等。


将XD法与环氧板材料的致密化工艺结合,实现环氧板材料的合成与致密化同时进行,工艺范程,节约成本。例如将XD法与热压烧结方法相结合,将增强相反应物粉末(如Ti.B)与基体金属(如AI)粉末的混合粉末装人热压烧结炉的模具中,在高于基体合金熔点、加压条件下反应制备致密的颗粒增强金属基环氧板材料。如通过该方法以TiO,-Al-B混合粉末可以制备Al.O3-TiB,粒子增强铝基环氧板材料。再如将XD法与液态金属搅拌铸造法相结合,将增强相反应物粉末或粉末预制体直接加入到基体金属熔体中,通过反应物之间或反应物与基体金属之间的化学反应制备陶瓷增强相,再通过铸造成型获得金属基环氧板材料。如Maity等通过在973 K的铝合金熔体中,边搅拌边加入一定量的TiO2粒子,通过反应可获得尺寸约为3μm的Al2O3粒子增强铝基环氧板材料。


熔体直接氧化法(DIMOX)。熔体直接氧化法(irected Metal Oxidation. DIMOX)是由美国的Lanide 公司开发的一种制备延性金属陶瓷环氧板材料的合成方法。该方法的基本过程为就流体会限(如钱组、就等合金)在高温下(对于铝合金,通常为1273-1673 K)票露过氧化产物中曲折的微观通道不断地输送隆、化中华生化,在政南面氧化生成层氧化膜如Mo.Alo.To.等),将波体金属道越尽成反应界面因降藏涂层阳止而停止为止。到氧化物与空气的界面,使生长持续进行,直到金属全属机元的环氧板材料,男外,在反应界面前沿最终制各得到相互连接的阿状氧化物,其间由


加速氧化物的生长。在此情况下,液体金属连续地浸渗到陶瓷预制体中,并同时进行氧化反应。氧化物从金属熔体与陶瓷预制体的界面连续生长,合金熔体通过氧化产物的细微通道不断地提供到向空气金属反应界面。最终的环氧板材料由陶瓷预制体和相互连接的基体(陶瓷反应产物和残留金属)组成。


该方法的最典型应用是制备Al2O3增强A1基环氧板材料。在Al2O3/AI环氧板材料中,由于生成的Al2O3薄膜非常致密,往往导致氧化反应因表面Al2O3薄膜阻挡难以进行。为保证Al基体的氧化反应不断进行,通过在Al基体中加人一定量的Mg,Si等合金元素,它们可破坏表层Al2O3薄膜的连续性,使氧化反应能不断进行下去。


该法的主要优点有:①产品成本低,工艺简单。②能够形成比较复杂、致密度高的环氧板材料,也可制成较大型环氧板材料部件。③其性能可以设计,通过改变工艺条件,调节残余金属液体的含量,可以满足各种应用对性能的要求。通过残余一定量的未反应金属,可提高制品的韧性,该工艺被广泛用于陶瓷的增强增韧。该技术的主要缺点是氧化物的生长量和生长形态不易控制,氧化物增强体的分布均匀性也比较难控制。

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