許多不同的技術(shù)方法當基體與陶瓷,液相工藝
主要的液相工藝
在許多不同的技術(shù)方法中,當基體與陶瓷增強體相接觸時,基
體處于至少是部分熔化的狀態(tài)。一般地講,這一點有利于嚴密的界
面接觸,從而導致較強的鍵合力。但是這也可能導致形成脆性的界
面反應層。這對象液體/陶瓷接觸的時間與壓力這樣一些因素很敏
感。對于下述不同的工藝,這些因素變化很大。
壓擠鑄造與壓擠滲透
壓擠鑄造這一術(shù)語可用來描述對某一凝固系統(tǒng)加壓的各種工
藝。加壓的方式往往是通過一個液壓驅(qū)動的壓機。這一技術(shù)有一
定的普通特征,例如,晶體組織趨于較細(這是與大金屬模子間的
良好熱接觸,導致快速冷卻的結(jié)果)以及由于液體的有效填充,也
使得空隙度很低。這一技術(shù)與傳統(tǒng)壓鑄的主要區(qū)別在于,在整個
凝固過程中,壓頭連續(xù)地移動,使得在生長過程中的樹枝晶排列變
形,彌補凝固收縮(一般大約為5%)的作用。此外,與典型的壓鑄
相比,壓頭的移動速度較慢,外加的壓力更高。壓擠鑄造法用于重
新加熱的粉末混合體或攪拌一鑄造材料,可以應用于MMC。但是,
對于最普通的MMC生產(chǎn)的壓力輔助凝固工藝而言,更確切的術(shù)
語應為壓擠滲透。這一工藝包括,液態(tài)金屬注入短纖維集合體的間
隙當中,一般稱這為“預成形坯”。
這一工藝又可分成兩類。一類是在簡單地填充到形狀簡單的
模子內(nèi),例如圓柱形(所得復合材料須受進一步成形加工);另一類
是模型設(shè)計成特定的形狀,以鑄態(tài)的形式成為最終產(chǎn)品的一部分
預成形坯制備
雖然預成形制備可以有不同的方式,但一般都采用短纖維由
懸浮液體內(nèi)沉積的辦法。當液體被排走時,一般需要壓縮有時會同
時微微加熱。典型的試驗步驟包括把含纖維懸浮的液體倒入頂端
開口的圓柱形模子,模子底部含許多細小的排液孔。液體被吸走,
沉積物由壓頭壓縮。所加壓力會影響纖維的體積分數(shù)(通常在5%
~30%)和纖維的斷裂程度。