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耐热耐磨低膨胀Al-Si-SiC新材料

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SiC作为铝合金的常用增强相,可有效提高材料的高温力学性能、耐磨性能和改善热膨胀性能等,从而使材料广泛应用于高速列车、燃油汽车的发动机和刹车部件等。但是目前向铝合金中引入SiC的方式多为外加法,往往存在界面反应、润湿性差、尺寸粗大和聚集分布等问题;而关于铝合金中SiC原位生成的报道较少,难以用于实际生产。


基于此,山东大学成功研制一种含有大量原位生成SiC粒子的Al-Si-SiC新材料,具有优异的耐热、耐磨和低膨胀等性能,且成本低廉、具有重熔性。 


实施效果

Al-Si-SiC新材料的微观组织如图8-1,SiC颗粒尺度分布区间为0.2-2.5mm,并且可根据应用场合需要进行调控。应用该材料制备的发动机零部件如活塞、气缸等耐热耐磨零部件,如图8-2所示。


图8-1 Al-18.3Si-16.7SiC材料的微观组织及SiC(图中白色颗粒)尺度分布

图8-2  Al-Si-SiC新材料 (a) 及其制品活塞及气缸 (b)


Al-Si-SiC新材料具有优异的高温力学性能、耐磨性能及热膨胀性能:Al-12Si-Cu-Mg-Ni-1.5SiC新材料350℃抗拉强度可达104MPa,相较于Al-12Si-Cu-Mg-Ni合金提高了35%,350℃摩擦系数由0.166降至0.149;Al-16Si-16SiC新材料的平均热膨胀系数可低至8.3×10-6/K,见图8-3。

图8-3 Al-Si-SiC新材料350℃高温拉伸性能、耐磨性能及热膨胀性能


产品优势

含有大量原位生成的亚微米尺度SiC粒子,界面结合好。

具有优异的高温力学性能、高温耐磨性能和低膨胀性能。

其合金元素种类和含量可根据需要灵活调控,SiC质量分数可在0.1%-30%范围内调控。

具有优良的重熔性,便于工业化生产应用,且可回收。

具有价格优势,成本低廉。


产品规格

Al-Si-SiC新材料规格主要有棒状和锭状两种。


应用领域

适用于制备高速列车、燃油汽车的发动机零部件和刹车部件。

适用于制备电子封装器件。


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