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1 复合材料总论1

1.1 复合材料出现背景1

1.2 复合材料基本特征1

1.3 复合材料的性能特点2

1.3.1 复合材料的性能可设计性2

1.3.2 材料制备与成形同步性2

1.3.3 优异的力学和物理化学特性2

1.4 复合材料分类3

1.5 复合材料组成4

1.5.1 复合材料基体4

1.5.2 复合材料的增强体5

1.5.3 复合效应5

1.6 金属基复合材料研究进展8

1.6.1 研究背景8

1.6.2 金属基复合材料性能10

1.6.3 我国研究进展12

1.6.4 金属基复合材料发展趋势15

1.6.5 金属基复合材料的制备与成形技术16

参考文献19

2 复合材料固-液加工理论20

2.1 复合材料制备理论20

2.1.1 压力浸渗20

2.1.2 搅融混合27

2.1.3 固相混合42

2.2 复合材料成形理论44

2.2.1 流变学充填理论44

2.2.2 高压下凝固理论58

2.2.3 复合材料固-液塑性成形理论65

2.2.4 粉末固-液成形烧结理论79

参考文献90

3 金属基复合材料固-液模锻工艺91

3.1 工艺原理及过程91

3.1.1 工艺原理91

3.1.2 工艺过程91

3.2 关键技术92

3.2.1 预制件制备技术92

3.2.2 搅融混合技术101

3.2.3 液态模锻工艺参数及控制102

3.3 典型复合材料液态模锻件成形与组织性能106

3.3.1 碳纤维增强铝基复合材料106

3.3.2 混合增强铝基复合材料129

3.3.3 颗粒增强铝基复合材料145

3.4 应用实例150

3.4.1 压力浸渗固-液模锻复合成形铝活塞150

3.4.2 搅融复合固-液模锻法制备履带板155

3.4.3 耐磨圈与负重轮本体固-液复合工艺157

3.4.4 汽车连杆局部液态模锻成形工艺159

参考文献161

4 金属基复合材料固-液挤压162

4.1 固-液挤压过程建立要素162

4.1.1 固-液挤压过程的金属流动162

4.1.2 固-液挤压压力曲线164

4.1.3 固-液挤压的压下速度168

4.1.4 固-液挤压变形力169

4.1.5 管材固-液挤压模具温度场175

4.1.6 各要素的协调关系179

4.2 SiCp／2A12复合材料搅融混合后固-液挤压成形180

4.2.1 搅融混合过程的实验研究180

4.2.2 搅融混合后固-液挤压183

4.3 SiCp／2A12与TiCp／2A12复合材料性能分析185

4.3.1 复合材料的物理性能185

4.3.2 复合材料的力学性能187

参考文献194

5 金属基复合材料半固态成形195

5.1 引言195

5.2 基本原理195

5.3 金属基复合材料半固态坯（浆）料制备方法196

5.3.1 电磁搅拌法196

5.3.2 原位反应-电磁搅拌法197

5.3.3 喷射沉积法197

5.3.4 粉末法197

5.4 电磁搅拌制备颗粒增强金属基复合材料198

5.4.1 混合机制198

5.4.2 SiCp／Fe-Cr-Ni复合材料半固态制备200

5.5 碳化物颗粒／Cu复合材料半固态制备205

5.5.1 颗粒强化Cu基复合材料的半固态制备方法205

5.5.2 微观组织205

5.5.3 材料特性206

5.6 粉末冶金制备金属基复合材料半固态坯及挤压成形209

5.6.1 基体合金2A12半固态下变形行为209

5.6.2 2A12铝合金粉末与SiCp混合及半固态挤压成形223

5.6.3 混合粉末预制坯的半固态挤压工艺230

5.6.4 SiCp／2A12复合材料的组织与性能234

5.6.5 SiCp／2A12复合材料半固态下变形力学行为及变形机制研究240

5.7 应用实例254

5.7.1 SiCp／2A12复合材料角框件半固态触变成形254

5.7.2 SiCp／2A12汽车活塞半固态成形259

参考文献260

6 延性颗粒增韧陶瓷基复合材料伪半固态成形263

6.1 陶瓷基复合材料263

6.1.1 概述263

6.1.2 颗粒增韧陶瓷基复合材料的补强增韧机制263

6.1.3 延性颗粒增强陶瓷基复合材料的制造264

6.1.4 颗粒增强陶瓷基复合材料的性能267

6.1.5 Al／Al2O3复合材料伪半固态成形268

6.2 伪半固态触变成形基本过程及特征分析269

6.2.1 伪半固态触变成形基本工艺过程269

6.2.2 伪半固态坯料的网络结构与触变性270

6.2.3 伪半固态坯料界面分析277

6.2.4 伪半固态与半固态触变模锻工艺对比分析279

6.3 Al／A1203复合材料伪半固态坯料制备及微观网络结构的生成283

6.3.1 Al／A1203复合材料伪半固态触变模锻工艺过程283

6.3.2 Al／A1203复合材料伪半固态坯料的制备284

6.3.3 Al／A1203复合材料伪半固态坯料性能测试294

6.4 Al／Al2O3复合材料伪半固态等温压缩下力学行为研究298

6.4.1 等温压缩试验298

6.4.2 试验结果分析300

6.4.3 伪半固态等温压缩试样的微观组织311

6.5 Al／A1203复合材料伪半固态触变模锻及强韧化研究315

6.5.1 试验工装设计及二次加热315

6.5.2 Al／A1201复合材料触变模锻工艺参数的选择318

6.5.3 Al／A1203复合材料触变模锻充型行为分析319

6.5.4 Al／A1203复合材料杯形件力学性能测试方法323

6.5.5 Al／A1203复合材料杯形件微观网络结构观察325

6.5.6 Al／A1203复合材料杯形件力学性能结果及分析327

6.6 Al／A1203复合材料伪半固态触变模锻杯形件摩擦磨损实验研究345

6.6.1 实验方法345

6.6.2 试验结果及分析346

6.6.3 磨损表面的观察与分析353

参考文献357