复合材料学报

作者：李鸿武, 杜云慧, 张鹏, 曹海涛, 苏丽洁,

关键词：铜基复合材料, 颗粒增强, 均匀分布, 双层搅拌器, 机械搅拌,

利用直桨叶搅拌器在圆柱坩埚内机械搅拌C-SiC/Cu半固态浆料，研究搅拌速度为200 r/min、搅拌器上下移动速度为10 mm/s时C-SiC/Cu半固态浆料中石墨颗粒和SiC颗粒(SiC_P)的均匀性。结果表明：直桨叶与水平面的夹角<i>γ</i>与两种颗粒在坩埚顶部和底部含量偏差都存在二次关系，当<i>γ</i>=30°时石墨颗粒和SiC_P在坩埚中轴向分布均匀，但同一水平面内的SiC_P仍存在偏聚现象，说明SiC_P的偏聚是导致常规直桨叶机械搅拌C-SiC/Cu半固态浆料整体不均匀的主要原因；利用双层桨叶搅拌器代替常规直桨叶搅拌器，通过调整叶片层间距<i>h</i>，当<i>h</i>=10~20 mm时可以消除SiC_P的偏聚现象；通过对单层桨叶搅拌器和双层桨叶搅拌器机械搅拌铸造获得的C-SiC/Cu复合材料进行磨损试验发现，单层桨叶搅拌器不同部位磨损率存在差异，双层桨叶搅拌器磨损率几乎相同。说明SiC_P的偏聚可以通过增大机械搅拌剪切力度得以消除，利用双层桨叶搅拌器进行机械搅拌可以获得均质的C-SiC/Cu半固态浆料。

来源：2020年第11期

《复合材料学报》期刊编辑部

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