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作者：陈志鹏;朱冬冬;王刚;董多;王晓红;
单位：安徽工程大学材料科学与工程学院安徽省高性能有色金属重点实验室;衢州学院机械工程学院;
摘要：Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料具有众多优异性能，使其成为汽车轻量化和电子封装等行业的首选材料。但随着Al_2O_3体积分数的增加，复合材料强度和硬度提升而塑韧性明显降低。主要是因为Al_2O_3强化相润湿性差而发生团聚现象。在Al-12Si粉末中添加不同含量的Fe_2O_3(1%与3%）粉末制坯。采用高压凝固（0.02,2.5和3 GPa）将坯料烧结。复合材料中Fe_2O_3与Al发生置换反应制得纳米级Al_2O_3颗粒。结果表明：复合材料由α-Al,β-Si,Fe_2O_3和新生成的Al_2O_3衍射峰组成，呈现“网状晶界+块状硅+基体”形貌。通过对“网状晶界”分析，发现网状晶界是由纳米级的Al_2O_3颗粒、部分未参与反应的Fe_2O_3以及反应生成的Fe相组成。在XRD图谱中无Fe相衍射峰是由于生成的Fe相含量较少并且其在Al中有一定的固溶度。另外，凝固的压力越高网状晶界越密集，Fe_2O_3含量越高网状晶界越明显。对比复合材料热膨胀系数第一次与第二次加热结果发现。第一次加热时，由于高压固溶的硅析出热膨胀系数（CTE）曲线有峰值出现。另外，由于Fe_2O_3自身的CTE值也较铝合金的小，加入Fe_2O_3含量高的材料的热膨胀系数反而较小。在第二次加热时，由于第一次加热后缓慢冷却，所以均无热膨胀系数峰值出现。并且第二次加热最大热膨胀系数值较第一次降低75%。
关键词：高压凝固;;原位自生Al_2O_3颗粒;;微观组织;;热膨胀系数(CTE)
基金资助：国家自然科学基金项目（51801112,51704001,52071188）;; 安徽省自然科学基金项目（2008085J23）;; 浙江省自然科学基金项目（LQ20E010003）;; 安徽省人才工程基金项目（Z17550020001）资助
