适用于铝、镁、铜等基体的复合材料的制作

  合金液体在浸渗中不断发生分流聚合使得各个流道相互连通形成流动网,这是合金液体在颗粒层中浸渗的特点之一。颗粒层中浸渗的另一特点是,微观流动方向和宏观渗入方向始终保持一致。第三个特点是浸渗过程中的流动是非平衡连续的,这是因为孔隙忽大忽小,流体在填充孔隙时发生跳跃。气压浸渗铸造法在外加气体压力作用下,金属液体浸入增强材料预制型间隙的方法被称为气压浸渗铸造法,因此这种方法也属于浸渗的范围。这种方法的具体操作是:先将增强体制成预制件放入模腔中,加热并抽真空,然后在预制型上浇注合金液体,再用气压把金属熔体压入模腔,使金属熔液浸渗预制件,在速冷后脱模即得到复合材料。用该法可以制得较致密的复合材料,由于先抽真空再加以较小的压力,对纤维损伤较小,因而用该法制得的复合材料具有较好的力学性能。压力浸渗铸造法不仅适用于纤维增强锌基复合材料的制备,而且也适用于铝、镁、铜等基体的复合材料的制作。
  浸渗类型Z.Xia等在实验中观察发生液体微观流动浸渗有三种类型。一种是均匀浸渗,浸渗前沿保持平面,浸渗速率在整个试样截面保持一致;另一种是非均匀浸渗,即液体仅在纤维束间流动,而在纤维束内部没有流动;第三种是介于二者之间。由此看出影响浸渗的因素不仅有润湿性,而且与增强体的分布有关系。如果纤维体积V大于某一临界值V,则认为纤维是均匀分布的。根据这样两个因素,他们把浸渗状态分成四种情况。一是H<90b,V;这种情况下毛细管力是动力,在低压下即可实现浸渗。这是一种预制型分布均匀而不润湿的情况,这时有较大的毛细管力及粘滞阻力,外界必需给液体施加较大压力,金属才能进入预制型。这种压力大可达100MPa.第三种。这种情况是不均匀分布,但具有良好润湿性。带来的问题是液态金属很难浸入纤维束内部。要实现完全浸渗,必需在外界增加足够大的压力。第四种情况是H>90b,V。液体浸入的阻力较大。
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