铺粉工艺对SiC 颗粒增强铝基表面复合材料性能的影响*

张文琼 方 亮 谢 天

(厦门大学嘉庚学院机电工程学院 福建漳州 363105)

Al基复合材料具有低密度、高比强度、高比刚度、良好的热稳定性，因此这类材料被广泛应用于汽车及航天材料领域[1-3]。Al 基复合材料在服役时，由于其硬度低、耐磨性差限制了它的应用[4-5]。利用搅拌摩擦加工(FSP)这种新兴的表面处理技术，制备的颗粒增强表面复合材料不仅能提高材料的硬度、耐磨性,同时能保证材料整体的延展性[6-9]。因此研究搅拌摩擦加工法制备颗粒增强表面复合材料具有很重大的价值[10-13]。搅拌摩擦加工过程中铺粉工艺对制备SiC 颗粒增强铝基表面复合材料的影响很大，需要选择合适的铺粉工艺。本文作者用2种黏接剂在金属铝板表面进行铺粉，制备了铝基复合材料，并研究了颗粒粒径、颗粒铺粉厚度的选择对搅拌摩擦制备SiC颗粒增强铝基复合材料的影响，并对其相关性能进行了表征。

1 试验部分

1.1 SiC-聚乙烯醇悬浮液的配置

在烧杯中通过水浴加热去离子水，分批次加入聚乙烯醇，并用玻璃棒均匀搅拌水溶液(等前一次聚乙烯醇完全溶入水中再倒入下批次的聚乙烯醇)，使聚乙烯醇水溶液的质量分数为8%。待冷却后将SiC颗粒倒入聚乙烯醇水溶液中用搅拌机搅拌30 min从而获得SiC-聚乙烯醇悬浮液。

1.2 聚乙烯醇铺粉工艺

用无污染毛刷将配置好的SiC-聚乙烯醇悬浮液一层一层刷在基体金属板上，保证刷下一层悬浮液时上一层已经完全烘干固化，依次重复此步骤最终获得试验厚度的SiC-聚乙烯醇混合层，如图1所示。……