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双连续相微乳液聚合制备多孔材料

功能材料 2010年第1期41卷 148-152页

作者：杨杰舒武炳秦卫西北工业大学理学院陕西西安710072

反相(W/O)或双连续相微乳液聚合制备多孔材料是近年研究的热点。研究了双连续相微乳液聚合制备多孔吸油材料:以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯为共聚单体(油相),水/乙醇为混合水相,偶氮二异丁腈为引发剂,十二烷基硫酸钠为乳化剂,调节... 详细信息

反相(W/O)或双连续相微乳液聚合制备多孔材料是近年研究的热点。研究了双连续相微乳液聚合制备多孔吸油材料:以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯为共聚单体(油相),水/乙醇为混合水相,偶氮二异丁腈为引发剂,十二烷基硫酸钠为乳化剂,调节油相和水相比例,配制出双连续相微乳液。聚合在无搅拌下进行。对聚合物进行SEM观测表明,当混合水相含量在30%～43%(质量分数,下同)区域内,得到连续开孔材料。仅对多孔材料制备工艺进行研究分析及孔特性进行了表征,吸油材料的研究将在后续文章中报道。

关键词：微乳液聚合双连续相多孔材料

PA6/PS双连续相的临界组分比及相形态研究

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材料工程 2006年第8期34卷 36-39,44页

作者：赵剑许忠斌冯连芳浙江大学化学工程与生物工程学系聚合反应工程国家重点实验室杭州310027

在哈克转矩流变仪中,研究了操作温度、螺杆转速、共混时间和相容剂苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)对尼龙6/聚苯乙烯(PA6/PS)共混物形成双连续相组分比例范围的影响。结果表明:操作温度、螺杆转速、共混时间对共混物形成双连续相组分比例范... 详细信息

在哈克转矩流变仪中,研究了操作温度、螺杆转速、共混时间和相容剂苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)对尼龙6/聚苯乙烯(PA6/PS)共混物形成双连续相组分比例范围的影响。结果表明:操作温度、螺杆转速、共混时间对共混物形成双连续相组分比例范围的影响不大,SMA的加入使形成双连续相的比例范围大大减小,SMA阻碍分散相间的碰撞、降低其凝聚是产生这种现象的主要原因。对双连续相PA6/PS(50/50,质量分数/%)共混物进行静态热处理,用扫描电镜(SEM)观察形态发现:在一定温度下双连续相相尺寸随热处理时间增加而增大;温度越高,相尺寸随时间增大的速度也大大加快,但仍能够保持双连续相态。在一定温度下,连续相经过破裂、凝聚,使两组分的界面面积降低是相态粗化的主要原因。

关键词：双连续相共混形态相容剂

双连续相Ti_3AlC_2/Cu复合材料的制备及性能研究

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稀有金属材料与工程 2015年第S1期44卷 808-811页

作者：罗潇翟洪祥黄振莺位兴民北京交通大学北京100044

采用Ti粉、Al粉、Sn粉和TiC粉原位反应合成法制得多孔Ti_3AlC_2预制体,然后采用真空无压浸渗法制得双连续相Ti_3AlC_2/Cu复合材料。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对双连续相复合材料的微观组织形貌进行了观测。利用压缩试验测试T... 详细信息

采用Ti粉、Al粉、Sn粉和TiC粉原位反应合成法制得多孔Ti_3AlC_2预制体,然后采用真空无压浸渗法制得双连续相Ti_3AlC_2/Cu复合材料。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对双连续相复合材料的微观组织形貌进行了观测。利用压缩试验测试Ti_3AlC_2/Cu复合材料压缩强度和断裂机理。结果表明:采用原位反应合成法可以制得显气孔率为54.3%的多孔Ti_3AlC_2预制体,真空无压浸渗法是制备致密的双连续相Ti_3AlC_2/Cu复合材料的有效方法,复合材料中陶瓷骨架相和金属相在各自空间均形成连续的三维网络结构且两相界面结合紧密,使得其具有较高的强度和延展性。其抗压强度为753.8 MPa,断裂应变为17.8%,显示出较好的力学性能。

关键词： Ti3Al C2 Cu基复合材料双连续相三维网络结构

双连续相梯度TiC/Fe复合材料的制备工艺研究

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双连续相梯度TiC/Fe复合材料的制备工艺研究

作者：冯亦得北京交通大学

学位级别：硕士

本文基于耐磨损材料的应用背景,研究了双连续相TiC/Fe以及双连续相梯度TiC/Fe复合材料的制备工艺,复合材料中双连续的结构关系使陶瓷增强体和金属基体之间相互制约彼此填充,提升了复合材料的性能。实验中以有机海绵为模板使用料浆浸渍-... 详细信息

本文基于耐磨损材料的应用背景,研究了双连续相TiC/Fe以及双连续相梯度TiC/Fe复合材料的制备工艺,复合材料中双连续的结构关系使陶瓷增强体和金属基体之间相互制约彼此填充,提升了复合材料的性能。实验中以有机海绵为模板使用料浆浸渍-无压烧结工艺制备了均质及梯度TiC多孔陶瓷作为三维网络结构的增强相,通过研究多孔陶瓷的浸渍、烧结等工艺得出实验范围内优化的材料配方和工艺参数。研究表明,均质及梯度TiC多孔陶瓷在微观下呈现连续且完整的三维网络结构,未见其他杂质相;选取不同孔径模板和调整浸渍工艺能实现对多孔陶瓷骨架直径、气孔率、体积密度的控制;以小孔径海绵（PPI值大）为模板制备的多孔陶瓷气孔率较低,体积密度大,抗压强度高,经6次浸渍的40 PPI多孔陶瓷抗压强度最高可达3.49 MPa。采用熔体无压浸渗工艺制备了均质及梯度结构的双连续相TiC/Fe复合材料,研究了复合材料的微观结构与力学性能的联系。实验结果表明,复合材料中TiC陶瓷相与基体金属之间界面结合紧密,无明显缺陷;梯度复合材料中梯度界面两侧陶瓷含量有明显差异,陶瓷骨架在界面处连续过度,金属基体贯穿于陶瓷增强体孔隙中,形成双连续梯度结构。双连续相TiC/Fe复合材料表现出良好的力学性能。以40 PPI模板浸渍5次得到的多孔陶瓷为增强相制备的双连续相TiC/Fe复合材料中,TiC陶瓷增强相的体积分数约为14.4%,抗拉强度最高可达1260MPa,抗压强度1084MPa,抗弯强度635 MPa,维氏硬度4.98 GPa,其性能相比于相同陶瓷含量的颗粒增强TiC/Fe复合材料具有明显的优势。双连续相梯度TiC/Fe复合材料的硬度呈梯度分布,含有小孔径陶瓷增强相一侧复合材料的维氏硬度明显高于大孔径增强相一侧。梯度复合材料的层间剪切强度随梯度多孔陶瓷上层孔径减小而增大,其中35 PPI-40 PPI梯度复合材料的层间剪切强度为346 MPa。双连续相TiC/Fe复合材料的摩擦磨损实验结果表明,复合材料的摩擦系数随着TiC体积含量升高而减小,其中35 PPI TiC/Fe复合材料的摩擦系数为0.52,且在不同载荷下复合材料的摩擦系数变化较小,均在0.51-0.56范围内,表现出良好的耐磨性和稳定的摩擦系数;35 PPI复合材料的磨损率和磨损深度最小,分别为0.15 ×10-9 mm3/N·m和2.96μM。

关键词：双连续相 TiC/Fe 梯度复合材料有机泡沫浸渍法无压浸渗

双连续相Ti3AlC2/Cu复合材料的制备及摩擦学性能研究

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双连续相Ti3AlC2/Cu复合材料的制备及摩擦学性能研究

作者：位兴民北京交通大学

学位级别：硕士

三元层状碳化物陶瓷材料Ti3AlC2具有金属和陶瓷的优良性能,将其以某种方式与Cu进行复合,有望制备综合性能优良的Cu基复合材料。本论文首先探索制备了高纯多孔Ti3AIC2预制体,并通过研究无压浸渗工艺，制备了高性能的双连续相Ti3AlC2/Cu... 详细信息

三元层状碳化物陶瓷材料Ti3AlC2具有金属和陶瓷的优良性能,将其以某种方式与Cu进行复合,有望制备综合性能优良的Cu基复合材料。本论文首先探索制备了高纯多孔Ti3AIC2预制体,并通过研究无压浸渗工艺，制备了高性能的双连续相Ti3AlC2/Cu复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段研究了不同工艺下制备的复合材料的相组成及微观结构变化,测试了其力学性能及摩擦学性能,并初步探讨了复合材料显微结构与性能之间的关系。研究结果表明：(1)以Ti粉、TiC粉、Al粉和Sn粉为原料,通过原位反应烧结法,在1380℃和1450℃烧结温度下保温10min,制备出高纯度的多孔Ti3AlC2预制体。两种工艺下制备的预制体显气孔率分别为54%±3.2%和42%±2.1%。(2)在1170℃,不同保温时间下对多孔Ti3AlC2预制体进行无压浸渗Cu,得到了高致密的双连续相Ti3AlCi/Cu复合材料。无压浸渗过程中,Cu与Ti3AlC2在高温下将部分发生反应,部分Ti3AlC2颗粒分解生成了TiCx颗粒,而Al则进入基体Cu中形成Cu(Al)固溶体,TiCx与Cu(Al)基体形成强结合界面。复合材料中陶瓷骨架和金属骨架相互交错,各自呈三维网络连续分布,二者界面结合牢固。(3)采用无压浸渗方法制备得到的双连续相Ti3AlC2/Cu复合材料具有良好的力学性能。其中,气孔率为54%的多孔Ti3AlC2预制体在1170℃浸渗Cu液,保温时间为2.5h得到的双连续相Ti3AlC2复合材料的抗压强度达到了1033MPa,断裂应变为25.3%,弯曲强度也达到了810.48MPa,断裂韧性KIC值为15.02 MPa-m1/2。(4)浸渗保温时间及预制体气孔率对复合材料有显著的影响。浸渗时间较短时,熔融的Cu不能充分浸入Ti3AlC2预制体的孔隙。随着浸渗保温时间的延长,材料的致密度逐渐增加,综合性能也随之提高;气孔率增大,复合材料更多地偏向金属特性;反之,则偏向陶瓷特性。(5)双连续相Ti3AlC2/Cu复合材料具有优良的摩擦磨损特性。特别是在高速30m/s滑动速度下,其摩擦系数为0.35左右,而磨损率不超过2.5×10-6/N·m。

关键词： Ti3AlC2 Cu基复合材料双连续相力学性能摩擦特性

双连续相Cu/Ti3SiC2复合材料制备及其力学性能研究

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双连续相Cu/Ti3SiC2复合材料制备及其力学性能研究

作者：张吉北京交通大学

学位级别：硕士

三元层状陶瓷材料TiSiC兼具陶瓷和金属的优良特性,Cu具有优异的传热和塑性、韧性等性能。以Cu为金属基体,TiSi C为增强相,设计成具有双连续结构的Cu/TiSi C金属陶瓷,能够满足航天工程领域中轻质、高强度、抗烧蚀、耐磨损和界面结合良好... 详细信息

三元层状陶瓷材料TiSiC兼具陶瓷和金属的优良特性,Cu具有优异的传热和塑性、韧性等性能。以Cu为金属基体,TiSi C为增强相,设计成具有双连续结构的Cu/TiSi C金属陶瓷,能够满足航天工程领域中轻质、高强度、抗烧蚀、耐磨损和界面结合良好的要求。本论文中首先制备不同孔隙率的高纯度的多孔TiSi C预制体,并采用无压浸渗的方法,制备了不同工艺的双连续相Cu/TiSi C复合材料。通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜二次电子分析(SEM)和背散射分析(BSE)、能谱扫描分析(EDS)等实验设备分析了一系列的双连续相Cu/TiSi C复合材料的物相变化和微观形貌变化,最后总结了双连续相金属陶瓷复合材料中的微观组织形貌变化和性能变化的关系。研究结果表明:(1)以Ti粉、Si粉、Al粉、Ti C粉为原料,通过原位反应烧结法,在1440℃下分别保温20 min和90 min,均能得到高纯度的多孔TiSi C预制体,在两种保温时间下制备的TiSi C预制体的显孔隙率分别为34%和25%。(2)在浸渗温度1200℃时,分别采用保温时间为1 h、1.5 h和2 h制备出双连续相Cu/TiSi C复合材料。Cu熔体与TiSi C在高温环境中反应剧烈,这一反应过程会对陶瓷骨架产生一定的侵蚀,使得TiSi C发生分解,生成Ti Cx颗粒,而从A位脱溶的Si原子则游离进入Cu熔体当中形成Cu(Si)固溶物。(3)通过调整浸渗工艺,可以减少因剧烈界面反应而产生的微裂纹。在浸渗温度1090℃,保温1 h的工艺时,制备出了具有双连续结构、组织致密、界面牢固的Cu/TiSi C金属陶瓷,各自呈现出三维网状结构、相互交错。其中,仅有部分TiSi C和Cu发生反应分解生成了Ti Cx颗粒,保证了TiSi C的完整性和连续性。(4)浸渗工艺的变化和金属含量对Cu/TiSiC复合材料的微观形貌和性能有明显影响。随着保温时间延长,Cu熔体逐渐填充孔洞,复合材料的致密度和性能会有所提升。预制体孔隙率较低时,复合材料偏向于陶瓷特性;反之则偏向于金属特性。(5)采用无压浸渗方法制备得到的双连续相Cu/TiSi C复合材料具备优异的力学性能。其中,在浸渗温度1200℃,保温2 h制备的34Cu/TiSi C复合材料抗压强度达到了1190 MPa,断裂应变为13.5%;在浸渗温度1090℃,保温1 h制备25Cu/TiSi C复合材料的致密度最高有96%,断裂韧性达到了13.08 MPa·m,弯曲强度最高达到了827.5 MPa。

关键词： Ti3SiC2 双连续相 Cu基复合材料力学性能

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双连续相导热复合材料制备工艺研究

双连续相导热复合材料制备工艺研究

作者：张娜北京化工大学

学位级别：硕士

本文通过实验的方法,研究了将双连续相形态高聚物作为基体时,此种导热材料的形成条件和制备工艺。与此同时,研究了组分比和导热微粒添加量等因素对共混高聚物相态结构、各项性能的影响。通过实验研究来对比分析的方法,然后,对具有特殊... 详细信息

本文通过实验的方法,研究了将双连续相形态高聚物作为基体时,此种导热材料的形成条件和制备工艺。与此同时,研究了组分比和导热微粒添加量等因素对共混高聚物相态结构、各项性能的影响。通过实验研究来对比分析的方法,然后,对具有特殊双连续相结构的多层叠加复合导热高聚物进行实验探究。对比分析组分比和导热微粒添加量等因素对复合高聚物各项性能的影响程度。最后,通过三维建模模拟仿真和实验探究的方法,研究了利用导热高聚物材料作为加工原料,制备全塑CPU散热器的可行性,探究了翅片上带有的微结构和原材料的导热系数等因素对翅片散热能力的影响。结果表明：1、PP/HIPS共混高聚物的双连续相形态存在于HIPS质量分数在40-60wt%之间。复合材料中两种高聚物的组分含量,对共混高聚物的相态形式的影响是非常显著的。通过分析溶剂萃取实验得到的连续相系数变化图,同样说明HIPS含量在40%-60%的范围内,体系中的两相形成相互贯穿的双连续相形态即海-海形结构。2、高聚物的力学性能可以用来判断高聚物的相态形式。通过分析拉伸强度与HIPS含量的关系曲线,发现共混材料在HIPS含量在30%-60%附近形成双连续相结构。然后,继续分析弯曲强度、冲击强度两种力学性能与HIPS含量关系曲线,发现HIPS含量在30%一70%范围内时,共混材料在此范围内形成了双连续相结构。共混高聚物的熔体流动速率与HIPS含量有很大的关系,当HIPS含量逐渐增多时,熔体流动速率首先是逐渐变大的,到达一定程度后,又变为逐渐减小。两种材料进行共混,特别是HIPS的含量在30%-60%的范围内,有利于材料的成型加工。3、共混材料里AlN填料是填充在PP中的,并通过EDS验证了A1N分布在PP中。通过对PP-AIN/HIPS复合材料的电镜照片进行分析,发现双连续相结构存在于HIPS质量分数在40-55wt%之间。在复合高聚物中添加A1N导热微粒后,双连续相形式的实现范围变小。通过分析溶剂萃取实验得到的连续相系数曲线,其结果同样证明在复合材料中加入A1N导热填料后,形成双连续相结构的范围变小。连续性较好的双连续相形态存在于HIPS的质量含量为40%-55%范围内。4、两种高聚物多层叠加形式的材料拉伸性能优于同组分的共混材料。实验发现随着层数的增多,多层叠加形式高聚物的拉伸性能会不断变好。当多层叠加形式与普通共混高聚物的组分比均是PP-石墨/HIPS=3/7时,多层叠加高聚物层数对其导热能力的影响很小。多层叠加高聚物的导热能力优于普通共混高聚物,且发现其导热系数基本满足于其计算公式所得到的结果。多层叠加高聚物的拉伸性能优于普通共混高聚物,多层复合材料在特定方向上导热性能优异,而共混材料则在三维方向上导热性能基本是各向同性的。5、带有结构的CPU散热器翅片,散热能力显著优于没有结构的平板翅片。各种微结构翅片的散热能力大小依次是矩形微结构翅片最优,其次是半圆微结构翅片,然后是三角形微结构翅片。当矩形结构高度是0.4mm,宽度是0.5mm时,微结构之间的距离为0.5mm时,翅片的散热能力较好。高聚物的导热系数小于8 W·(m·K)-1时,随着高聚物导热系数的增大,CPU的最高温度降低迅速;当高聚物的导热系数超过8 W·(m·K)-1后,随着高聚物导热系数的不断变大,CPU最高温度减小并不明显。加工散热器翅片的导热高聚物材料的导热系数选择在8W·(m·K)-1附近时,翅片可以达到较好的散热性能。

关键词：双连续相高聚物热导散热复合材料

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双连续相导热复合材料成型工艺和性能的研究

双连续相导热复合材料成型工艺和性能的研究

作者：王会杰北京化工大学

学位级别：硕士

为了制备高导热且力学性能优良的导热复合材料,本论文采用双螺杆挤出造粒工艺、注塑成型工艺制备交联、双连续相、交联／双连续相导热复合材料。主要研究了基体树脂材料的交联和双连续相的形成对复合材料各方面性能的影响：首先,研究了... 详细信息

为了制备高导热且力学性能优良的导热复合材料,本论文采用双螺杆挤出造粒工艺、注塑成型工艺制备交联、双连续相、交联／双连续相导热复合材料。主要研究了基体树脂材料的交联和双连续相的形成对复合材料各方面性能的影响：首先,研究了接枝交联、氧化镁粒径、改性氧化镁表面所需硅烷偶联剂含量、氧化镁含量、添加流动助剂对交联导热复合材料高密度聚乙烯(HDPE)/MgO性能的影响;其次,研究了双连续相的表征方法、双连续相形成、基体树脂量、鳞片石墨(LG)含量、HDPE/尼龙6(PA6)配比、碳纤维(CF)的添加对双连续相复合材料HDPE/PA6/LG性能的影响;最后,研究了交联/双连续相二者的协同作用对HDPE/PA6/LG导热复合材料性能的影响。结果表明：1.接枝交联能够保证HDPE/MgO复合材料导热性能的基础上,提高材料的拉伸强度、耐热性,尤其是能够大幅提高材料的冲击韧性;选用平均粒径为55μm的MgO时,材料的综合性能最好,结晶度为70.3%,拉伸强度27.24MPa,热变形温度(HDT)为83.5℃,热导率达0.447 W·(m·K)-;用1.0%硅烷改性MgO时能够很好的改善MgO和HDPE间的相界面,材料的综合性能最佳;拉伸强度、热导率随氧化镁填充量的增加而增大,冲击韧性也十分优良,氧化镁含量为70%时热导率为1.065W·(m·K)-1,热变形温度为100.0℃,拉伸强度为35.64 MPa,冲击强度为9.375 kJ/m2;脆断面的SEM图发现HDPE与Mg0相容性较佳。2.采用甲酸刻蚀PA6的方法对双连续相进行表征,发现在HDPE/PA6的质量比例为90/10,添加不同含量(50～65%)的LG时能够形成双连续相,且易成型加工,内部缺陷较少,热导率较高,当LG含量为65%时,材料的热导率为1.964 W·(m·K)-1;当LG添加量为60%,HDPE/PA6的比例为10/8、9/9、8/10时HDPE-PA6二者能够形成双连续相,当HDPE/PA6配比为8/10时,材料热导率达2.463 W·(m-K)-1。选取HDPE/PA6配比为8/10体系,添加60%的LG、3%的CF,材料拉伸强度和弯曲强度分别为42.68MPa和66.00 MPa,冲击韧性十分优良,HDT达163.4℃,比纯HDPE高139.94%;热导率提升到2.737 W·(m·K)-1,比纯HDPE高7.92倍。3.实验证明,在双连续相体系中引入交联结构能够提升材料的整体性能：相比未交联体系,交联-双连续相HDPE/PA6/LG体系弹性模量为1594.77 MPa,增加了46.63%,拉伸强度为37.20 MPa,提升了3.56%,弯曲强度为67.46 MPa,提升了7.40%;交联材料的冲击韧性也十分优良为5.23 kJ/m2,材料耐热性较好HDT为129.0℃,交联材料的热导率为2.634W·(m·K)-1。总之,通过交联、双连续相形成、交联/双连续相协同作用及添加多种导热填料的方法,能够在保证高填充时复合材料导热性能的同时,最大程度的提升材料的力学性能,最终得到交联-双连续相导热复合材料HDPE/PA6/LG/CF的弹性模量为2472.55 MPa,拉仲强度为45.73 MPa,弯曲强度为72.75 MPa,断裂伸长率为1.75%,冲击强度为3.40 kJ/m2,热变形温度为176.3℃,热导为率3.214 W·(m·K)-1,满足了LED散热的市场需求。

关键词：交联双连续相力学性能导热复合材料

双连续相Ti3AlC2/Al基复合材料的制备及力学性能研究

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双连续相Ti3AlC2/Al基复合材料的制备及力学性能研究

作者：李新康北京交通大学

学位级别：硕士

铝基复合材料因其具有轻质高强高韧等优良的性能而在许多工程领域得到广泛的应用。本论文选择Ti3AlC2作为铝基复合材料的增强相,拟解决目前复合材料制备过程中的陶瓷脆性难加工、陶瓷/金属润湿性差、陶瓷与铝热匹配性差导致微裂纹等问... 详细信息

铝基复合材料因其具有轻质高强高韧等优良的性能而在许多工程领域得到广泛的应用。本论文选择Ti3AlC2作为铝基复合材料的增强相,拟解决目前复合材料制备过程中的陶瓷脆性难加工、陶瓷/金属润湿性差、陶瓷与铝热匹配性差导致微裂纹等问题。本文采用无压浸渗法制备了双连续相Ti3AlC2/Al基复合材料,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、差热分析(DSC)等方法完成了对多孔陶瓷预制体及复合材料的表征、复合材料反应机理的研究,通过性能测试完成对复合材料的力学性能研究并探讨了制备工艺与陶瓷含量对复合材料显微结构及力学性能的影响,最后分析了 Ti3AlC2/2024Al基复合材料的结构与性能。研究结果表明:(1)采用原位反应烧结法,在1380℃、1450℃保温10 min的条件下,以Ti、Al、TiC为原料,以Sn为反应助剂,制备出纯度较高气孔率可调的多孔Ti3AlC2预制体。预制体具有足够的强度与保形性,内部疏松多孔,符合无压浸渗法对预制体的要求。(2)采用930℃的浸渗温度,分别保温1h、2h和3 h都能获得结构致密、陶瓷相和金属相呈三维网络连续分布的Ti3AlC2/Al基复合材料。在浸渗过程中,A1与部分Ti3AlC2发生反应生成A13Ti和TiC。随着保温时间的延长,复合材料中A13Ti颗粒逐渐长大,Ti3AlC2颗粒尺度不断变小;保温3 h后Ti3AlC2由最初的大颗粒团聚堆叠形态逐渐被一层层剥离成为细丝状小颗粒,在颗粒的四周分布着反应生成的TiC颗粒。(3)制备的双连续相Ti3AlC2/Al基复合材料性能优良。其中,复合材料体积密度小于4 g/cm3,相对密度高于95%;保温3 h的58Ti3AlC2/Al基复合材料综合力学性能最佳,其维氏硬度达到约1.65 GPa,抗压强度、抗压屈服强度和弯曲强度分别达到368 MPa、359 MPa和362 MPa,断裂韧性KIC值达到7.1 MPa·m1/2。(4)选取2024铝合金作为金属基体制备了不同陶瓷含量的双连续相Ti3AlC2/2024Al基复合材料。该复合材料的力学性能优于相同工艺制备的Ti3AlC2/Al基复合材料,其中58Ti3AlC2/2024A1抗压强度、抗压屈服强度和弯曲强度分别达到414 MPa、351 MPa和417 MPa;46Ti3AlC2/2024Al复合材料的断裂应变值达到12.6%。

关键词：双连续相 Ti3AlC2 铝基复合材料 2024Al