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Acta Metallurgica Sinica(English Letters) 2020年第5期33卷 649-658页

作者： Dong Li Chaoyu Wang Yishi Su Di Zhang qiubao ouyang State Key Laboratory of Metal Matrix Composites Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China

The inclination angle of the flake particle has a significant impact on the in-plane thermal conductivity of *** graphite flake/Al composites(50 vol%)with different inclination angles were fabricated via flake powder metallurgy,and the results show that with increasing the size of Al particle from 25.6 to 50.7μm,the inclination angle of graphite flake decreases from 7.3°to 4.4°,while the in-plane thermal conductivity of composites increases from 473 to 555 Wm-1 *** on the rules of mixture,an effective model was established to qualify and quantify the relation between the inclination angle and the in-plane thermal conductivity of the corresponding *** model can also be applied to other flake particle-reinforced composites.

关键词： Inclination angle Flake powder metallurgy Thermal conductivity model Metal matrix composites

Carbon Materials Reinforced Aluminum Composites:A Review

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Acta Metallurgica Sinica(English Letters) 2014年第5期27卷 775-786页

作者： Yu Huang qiubao ouyang Di Zhang Jing Zhu Ruixiang Li Hong Yu State Key Laboratory of Metal Matrix Composites Shanghai Jiao Tong University Shanghai Composites Science and Technique Co. Ltd Shanghai Key Laboratory of Spacecraft Mechanism

Carbon materials, including carbon fibers, graphite, diamond, carbon foams, carbon nanotubes, and graphene, are attractive reinforcements for aluminum matrix composites due to their excellent mechanical and/or physical properties as well as light weight. Carbon materials reinforced aluminum （C/Al） composites are promising materials in many areas such as aerospace, thermal management, and automobile. However, there are still some challenging problems that need to be resolved, such as interfacial reactions, low wettability, and anisotropic properties. These problems have limited the use of these composites. This review mainly focuses on the categories, fabrication processes, existing problems and solutions, coatings and interfaces, challenges and opportunities of C/Al composites so as to provide a useful reference for future research.

关键词： Carbon materials Aluminum composites Fabrication Interface Coatings

多道次搅拌摩擦加工对SiCP/2A14铝合金复合材料显微组织和力学性能的影响

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复合材料学报 2020年第11期37卷 2861-2869页

作者：曹金营曹贺欧阳求保张荻上海交通大学材料科学与工程学院上海200240

采用搅拌摩擦加工(FSP)技术对SiC颗粒增强2A14铝合金(SiCP/2A14)复合材料进行处理,通过金相表征、电子背散射衍射(EBSD)、SEM、硬度测试及力学拉伸实验等分析了多道次搅拌摩擦加工对SiCP/2A14复合材料微观组织、力学性能及超塑性变形行... 详细信息

采用搅拌摩擦加工(FSP)技术对SiC颗粒增强2A14铝合金(SiCP/2A14)复合材料进行处理,通过金相表征、电子背散射衍射(EBSD)、SEM、硬度测试及力学拉伸实验等分析了多道次搅拌摩擦加工对SiCP/2A14复合材料微观组织、力学性能及超塑性变形行为的影响。研究表明:经搅拌摩擦加工后,SiCP/2A14复合材料搅拌区内SiC颗粒分布明显均匀,晶粒细化,其中2道次搅拌摩擦加工的SiCP/2A14复合材料的晶粒尺寸最小,为3.14μm。随着搅拌加工道次的增加,SiCP/2A14复合材料的硬度降低,室温抗拉强度和高温延伸率均先提高后降低,其中2道次搅拌摩擦加工的SiCP/2A14复合材料的室温抗拉强度为319 MPa,相较于未经FSP处理的SiCP/2A14复合材料提高了41%,在500℃、应变速率为1.0×10^-3 s^-1条件下高温延伸率为609%,相较于未经FSP处理的SiCP/2A14复合材料提高了133%。

关键词：搅拌摩擦加工(FSP) 铝基复合材料微观组织力学性能超塑性

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颗粒增强铝基复合材料干摩擦磨损研究进展

热加工工艺 2008年第12期37卷 104-108页

作者：康立忠张荻欧阳求保上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室上海200030

综述了近年来国内外有关颗粒增强铝基复合材料干滑动摩擦磨损的研究现状,分析了各种因素对其磨损率,摩擦系数等摩擦磨损性能的影响。最后分析了颗粒增强复合材料在研究中存在的问题并对其应用前景进行了展望。

关键词：铝基复合材料摩擦磨损颗粒增强

Ti中间层厚度对光束摆动焊接7075铝合金显微组织和力学性能的影响

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中国激光 2023年第24期50卷 12-21页

作者：米高阳蒋熠鸣王春明张铭洋欧阳求保华中科技大学材料科学与工程学院湖北武汉430074 广东省智能机器人研究院广东东莞523830 上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室上海200240

7系铝合金以其优异的强度被广泛应用于航空航天、轨道交通等领域,但其在焊接时易产生缺陷且焊接接头力学性能下降严重。笔者通过添加Ti金属中间层,采用激光光束摆动焊接技术制备了7075铝合金接头,并对接头的显微组织和力学性能进行了系... 详细信息

7系铝合金以其优异的强度被广泛应用于航空航天、轨道交通等领域,但其在焊接时易产生缺陷且焊接接头力学性能下降严重。笔者通过添加Ti金属中间层,采用激光光束摆动焊接技术制备了7075铝合金接头,并对接头的显微组织和力学性能进行了系统研究。焊缝区域主要为α-Al相。Ti金属中间层在焊缝中反应生成了Ti Al_(3)相,细小且弥散的Ti Al_(3)相成为Al晶粒异质形核的基底,促进了晶粒细化。添加Ti中间层后,焊缝区域的组织为细小的等轴晶。添加的Ti中间层的厚度为0.03 mm时,焊缝等轴晶区晶粒的平均等效圆直径为3.34μm,晶粒面积加权平均值为母材晶粒的1.7%,接头的平均抗拉强度最大,为(377.8±6.1)MPa,达到了母材强度的69%。添加0.02 mm厚Ti中间层时,接头断裂位置在熔合区和热影响区晶粒的晶界处;添加0.03 mm厚Ti中间层时,断裂位置在焊缝两侧的细等轴晶区;添加0.04 mm厚Ti中间层时,断裂位置在焊缝中部的Ti元素聚集区。

关键词：激光技术激光摆动焊接 7075铝合金 TiAl3 显微组织力学性能

后热处理对激光焊接7075铝合金显微组织与力学性能影响

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焊接学报 2022年第8期43卷 13-18,I0003,I0004页

作者：张铭洋蒋熠鸣王春明欧阳求保米高阳华中科技大学武汉430074 上海交通大学金属复合材料国家重点实验室上海200240

采用激光自熔焊接技术制备7075高强铝合金接头,研究了后热处理对接头显微组织与拉伸性能的影响.采用SEM与EBSD系统表征了后热处理对7075Al接头显微组织演变与拉伸断裂行为的影响.结果表明,焊缝中心到母材依次存在等轴晶区域、柱状晶区... 详细信息

采用激光自熔焊接技术制备7075高强铝合金接头,研究了后热处理对接头显微组织与拉伸性能的影响.采用SEM与EBSD系统表征了后热处理对7075Al接头显微组织演变与拉伸断裂行为的影响.结果表明,焊缝中心到母材依次存在等轴晶区域、柱状晶区域、胞状晶区域与母材轧制态区域,并且胞状晶区域与等轴晶区域为接头薄弱区域.与未后热处理接头相比,后热处理接头平均抗拉强度达到475 MPa,同比提升约59%.后热处理构筑的纳米沉淀相触发了第二相强化机制,这是提升接头抗拉强度的主要因素.

关键词：激光焊后热处理 7075Al 力学性能断裂行为

原位TiB_2/A356铝基复合材料的微观组织和阻尼性能

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特种铸造及有色合金 2010年第6期30卷 552-555页

作者：徐睿欧阳求保虞红顾海麟张荻上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室上海宇航系统工程研究所上海汽车集团股份有限公司

为了获得具有良好显微组织和内耗性能的TiB2增强铝基复合材料,通过混合盐法制备了原位TiB2颗粒增强A356复合材料。采用扫描电镜、光学显微镜和X射线衍射仪等对所制备的复合材料进行了表征,并对其阻尼性能进行了研究。结果表明,原位TiB2... 详细信息

为了获得具有良好显微组织和内耗性能的TiB2增强铝基复合材料,通过混合盐法制备了原位TiB2颗粒增强A356复合材料。采用扫描电镜、光学显微镜和X射线衍射仪等对所制备的复合材料进行了表征,并对其阻尼性能进行了研究。结果表明,原位TiB2颗粒在基体中分布均匀,平均尺寸在300nm左右,TiB2颗粒对α-Al晶粒有显著的细化效果,复合材料的强度、弹性模量以及阻尼性能都明显高于基体合金。

关键词：铝基复合材料原位复合 TiB2颗粒阻尼性能

颗粒增强金属基复合材料的结构建模与力学模拟研究进展

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中国材料进展 2020年第3期39卷 214-225页

作者：俞洋苏益士 BERTHELOT Yann 欧阳求保郭强张荻上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室上海200240

颗粒增强金属基复合材料具有高模量、高强度及高耐磨等优异性能,其材料体系庞杂、复合结构繁复,力学性能指标众多。通过结构建模与力学模拟的系统研究,能够有效揭示复合材料的构效关系与组织演变规律,进而指导其设计、制备、加工与应用... 详细信息

颗粒增强金属基复合材料具有高模量、高强度及高耐磨等优异性能,其材料体系庞杂、复合结构繁复,力学性能指标众多。通过结构建模与力学模拟的系统研究,能够有效揭示复合材料的构效关系与组织演变规律,进而指导其设计、制备、加工与应用全流程研究。开展多尺度建模计算,并与宏、微观实验相融合,以及利用以数据库技术、高通量计算与大数据挖掘为主要特征的材料信息学研究,可实现金属基复合材料的“组分-工艺-结构-性能”内禀关系的科学内涵描述。首先回顾了颗粒增强金属基复合材料建模计算的主要研究方法,然后对其结构建模研究现状进行了介绍,进而围绕界面特性与力学模拟进行了综合述评,最后对建模拟实结合材料基因工程技术的未来发展进行了展望。

关键词：金属基复合材料结构建模界面行为力学模拟材料基因工程

深冷处理对SiC_p/A356复合材料力学性能的影响

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特种铸造及有色合金 2009年第7期29卷 647-649页

作者：崔光华欧阳求保顾海麟张荻张国定上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室上海汽车集团股份有限公司

采用熔铸搅拌法制备了SiCp质量分数为38%的A356铝基复合材料,研究了深冷处理和深冷处理循环次数对铝基复合材料力学性能的影响。试验表明,深冷处理使铝基复合材料的屈服强度和抗拉强度提高了约10%,深冷处理循环次数对力学性能影响不大... 详细信息

采用熔铸搅拌法制备了SiCp质量分数为38%的A356铝基复合材料,研究了深冷处理和深冷处理循环次数对铝基复合材料力学性能的影响。试验表明,深冷处理使铝基复合材料的屈服强度和抗拉强度提高了约10%,深冷处理循环次数对力学性能影响不大。对复合材料的微观形貌观察和EDAX分析表明,在深冷过程中有Si相和其他超微第二相的析出,观察了扫描断口,发现增强相在断裂过程中产生了规则的解理面,复合材料的断裂主要是增强相的解理断裂和基体的撕裂。

关键词：铝基复合材料深冷力学性能

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数据驱动的铝基复合材料性能预测和逆向设计

上海大学学报（自然科学版） 2022年第3期28卷 512-522页

作者：陈水洲王晓书欧阳求保张瑞上海大学计算机工程与科学学院上海200444 上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室上海200240 上海大学材料基因组工程研究院材料信息与数据科学中心上海200444 之江实验室浙江杭州311100

采用数据驱动的方法对SiCp(0.5CNT)/7075Al铝基复合材料的化学成分以及制备工艺进行了分析,针对抗拉强度和延伸率两个力学性能进行了特征重要性分析,构建了包含8种机器学习算法的集成框架,自动进行模型的参数调优和最优模型选择,并在此... 详细信息

采用数据驱动的方法对SiCp(0.5CNT)/7075Al铝基复合材料的化学成分以及制备工艺进行了分析,针对抗拉强度和延伸率两个力学性能进行了特征重要性分析,构建了包含8种机器学习算法的集成框架,自动进行模型的参数调优和最优模型选择,并在此基础上进行了材料逆向设计.实验结果表明,在470℃固溶40 min,120℃时效15 h的热处理工艺下,SiCp(0.5CNT)/7075Al-1.0Mg复合材料抗拉强度和延伸率的预测值为617.48 MPa和2.98%,实验值为647.0 MPa和3.31%,两项物理性能的平均绝对百分比误差(mean absolute percentage errors,MAPE)较小,依次为4.56%和9.97%.这说明本数据驱动方法对铝基复合材料的工艺优化和性能提升有一定指导意义.

关键词：机器学习特征分析铝基复合材料逆向设计