铝合金熔体与陶瓷增强体的润湿性及其控制_陈维平

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氧化铝陶瓷基复合材料概述

概述了氧化铝陶瓷基复合材料，并且对其一般的生产工艺金属间、氧化铝陶瓷基复合材料以及其应用领域作了介绍，前言氧化铝(AI2O3)陶瓷材料具有耐高温、硬度大、强度高、耐腐蚀、电绝缘、气密性好等优良性能，是目前氧化物陶瓷中用途最广、产量最大的陶瓷新材料。

但是与其他陶瓷材料一样，该陶瓷具有脆性这一固有的致命弱点，使得目前AI2O3陶瓷材料的使用范围及其寿命受到了相当大的限制。

近年来,在氧化铝陶瓷中引入金属铝塑性相的AI/AI2O3陶瓷基复合材料是一个非常活跃的研究领域。

概述金属间化合物的结构与组成它的两组元不同，具有序的超点阵结构，各组元原子占据点阵的固定位置，最大程度地形成异类原子之间结合。

由于其原子的长程有序排列以及金属键和共价健的共存性，有可能同时兼顾金属的较好塑性和陶瓷的高温强度。

在力学性能上，有序金属间化合物填补了陶瓷和金属之间的材料空白区域。

有序金属间化合物中，Ti - Al、Ni - AI、Fe - AI和Nb-AI系等几个系列的多种铝化物更是特别受到重视。

这些铝化物具有优异的抗氧化性、抗硫化腐蚀性和较高的高温强度，密度较小，比强度较高。

由于在空气中铝粉极易氧化而在表面形成AI2O3钝化膜，使AI粉和AI2O3颗粒之间表现出很差的润湿性，导致烧结法制备AI/AI2O3陶瓷材料烧结困难，影响复合材料的机械性能［5］。

挤压铸造和气压浸渍工艺浸渍速度快，但是预制体中的细小空隙很难进一步填充［6］，而后发展的无压渗透工艺操作复杂，助渗剂的选择随意，且作用机理复杂，反而增加了工艺控制难度［7］。

20世纪80年代初，美国Lanxide公司提出了一种制备陶瓷基复合材料的新工艺定向金属氧化技术(DirectedMetal Ox-idation,简称DMOX)。

该工艺是在高温下利用一定阻生剂限制金属熔体在其他5个方向的生长，使金属熔体与氧化剂反应并只单向生长即定向氧化。

采用该方法制备的Al/ AI2O3陶瓷材料在显微结构上表现为由立体连通的-AI2O3基体与三维网状连通的残余金属和不连续的金属组成，由于AI2O3晶间纯净，骨架强度高于烧结、浸渍等工艺制得的同类材料的强度［9］同时，三维连通的金属铝具有良好的塑性，从而使该复合材料具有更为良好的综合机械性能。

铝电解预焙阳极防氧化涂层材料的性能检测研究

7冶金冶炼M etallurgical smelting铝电解预焙阳极防氧化涂层材料的性能检测研究王博一湖南博溥立材料科技有限公司，湖南　常德　４１５９００摘要：本文针对纳米陶瓷基阳极防氧化涂层材料工业应用的特点，设计了该涂层材料的实验室性能检测流程，并对检测流程的各个步骤进行了详细说明及原因分析，确定了纳米陶瓷基阳极防氧化涂层材料检测的评判标准。

关键词：铝电解；阳极防氧化；纳米陶瓷基；涂层材料；性能检测中图分类号：ＴＦ８２１文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０２４）０２－０００７－３Study on performance testing of anti-oxidation coating materials of pre-baked anode for aluminum electrolysisWANG Bo-yiＨｕｎａｎ　Ｂａｂｌｅ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ．，ｃｈａｎｇｄｅ　４１５９００，ＣｈｉｎａAbstract: Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎａｎｏ－ｃｅｒａｍｉｃ－ｂａｓｅｄ　ｏｆ　ａｎｏｄｅ　ａｎｔｉ－ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ，　ｔｈｅ　ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ，　ａｎｄ　ｅａｃｈ　ｓｔｅｐ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｓ　ｅｘｐｌａｉｎｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎｓ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｃｒｉｔｅｒｉａ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎａｎｏ－ｃｅｒａｍｉｃ－ｂａｓｅｄ　ｏｆ　ａｎｏｄｅ　ａｎｔｉ－ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｉｓ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Keywords:　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ；　ａｎｏｄｅ　ａｎｔｉ－ｏｘｉｄａｔｉｏｎ；　ｎａｎｏ－ｃｅｒａｍｉｃ－ｂａｓｅｄ；　ｃｏａｔｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ；　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｔｅｓｔ收稿日期：２０２３－１２作者简介：王博一，生于１９８３年，男，高级工程师，研究生，从事铝电解节能及铝用阳极涂层保护技术的研究工作。

金属与陶瓷的润湿性概述

金属与陶瓷的润湿性概述作者：刘娟娟苟小斌来源：《城市建设理论研究》2013年第24期摘要：研究金属对陶瓷的润湿性对开发新型金属—陶瓷体系，探寻和发展材料的制备技术，制备高性能金属—陶瓷复合材料有着重要的现实意义。

本文阐述了润湿性的分类、界面化学反应对金属—陶瓷润湿性和陶瓷材料性能的影响，并介绍了润湿性研究的实验研究方法，探讨改善润湿性的途径。

关键词：金属—陶瓷；接触角；化学反应；润湿性中图分类号：TL25 文献标志码：A 文章编号：1 引言金属—陶瓷复合材料作为一种以一种或多种陶瓷相为基体，以金属或合金为粘结相的复合材料[1]，如何发挥其中陶瓷相基体的优良性能一直是科研人员研究的重点方向。

其中陶瓷与金属润湿性的好坏很大程度上决定了金属—陶瓷复合材料综合性能的发挥，因此金属—陶瓷复合材料研究的热点在于开发新型金属—陶瓷体系、改善金属—陶瓷界面结合状况以提高材料综合性能，这一切都是建立在金属对陶瓷具有良好的润湿性的基础之上。

研究金属对陶瓷的润湿性对制备高性能金属—陶瓷复合材料有着重要的现实意义。

金属陶瓷复合材料的研究还处于初期阶段。

研究较多的有金刚石、石墨、SiC、Al2O3、ZrO2、TiC等陶瓷相和金属合金所组成的体系。

由于陶瓷和金属的晶体类型及物理化学特性的差异，两者的相容性很差，绝大部分液态金属都不能润湿陶瓷，因此如何改善金属与陶瓷的润湿性，从而改善材料的综合性能性能成为当前材料制备中的一个重要问题。

2 润湿性的分类根据陶瓷—金属的界面结合情况，金属对陶瓷的润湿过程可分为非反应性润湿和反应性润湿。

非反应性润湿是指界面润湿过程中不发生化学反应，润湿过程的驱动力仅仅是扩散力及范德华力。

其中液态金属的表面张力是决定液态金属是否能在固相陶瓷表面润湿的主要热力学参数。

一般此类润湿过程进行得很快，在很短的时间内就能达到平衡；且温度和保温时间对润湿性影响不大。

非反应性润湿体现出对体系成分的不敏感性。

添加合金元素对改善金属—陶瓷润湿性有较大的影响，其机制为合金元素在液态金属表面及固—液界面的吸附和富集，降低了液态金属表面张力及固—液界面张力。

纤维增强陶瓷基复合材料的制备及其发展和应用

纤维增强陶瓷基复合材料的制备及其发展和应用摘要：作为结构材料，陶瓷具有耐高温能力强、抗氧化能力强、硬度大、耐化学腐蚀等优点，缺点是呈现脆性，不能承受剧烈的机械冲击和热冲击，因而严重影响了它的实际应用．为此，人们通过采用连续纤维增韧方法改进其特性，进而研发出连续纤维增强陶瓷基复合材料。

该种材料采用碳或陶瓷等纤维进行增强，使陶瓷基体在断裂过程中发生裂纹偏转，纤维断裂和纤维拔出等的同时，吸收能量，既增强了强度和韧性，又保持了良好的高温性能。

本文主要是综述了陶瓷基连续纤维增强复合材料的制备方法，并分析了各种工艺的优缺点。

在总结了现阶段连续纤维增强复合材料研究中存在的问题的基础上，提出了今后连续纤维增强复合材料的主要研究方向。

关键字：陶瓷基增强复合材料连续纤维制备方法目录1 引言 (2)1.1 前言 (2)1.2 陶瓷基复合材料的基本介绍和种类及其应用前景 (3)1.2.1陶瓷基复合材料的基本介绍 (3)1.2.2纤维增强陶瓷基复合材料的主要种类 (4)1.2.3 陶瓷基复合材料的应用前景 (5)1.3国内外的研究成果 (5)1.4 实验研究内容 (8)2 连续纤维增强陶瓷基复合材料的制备方法 (8)2.1料浆浸渍和热压烧结法 (8)2.2 直接氧化沉积法 (9)2.3溶胶-凝胶法 (10)2.4化学气相法 (10)2.5 先驱体转化法 (10)3结束语 (11)参考文献 (12)1 引言1.1 前言科学技术的发展对材料提出了越来越高的要求,陶瓷基复合材料由于在破坏过程中表现出非脆性断裂特性,具有高可靠性,在新能源、国防军工、航空航天、交通运输等领域具有广阔的应用前景。

陶瓷基复合材料(Ceramic matrix composite，CMC)是在陶瓷基体中引入第二相材料，使之增强、增韧的多相材料，又称为多相复合陶瓷 (Multiphase composite ceramic)或复相陶瓷(Diphase ceramic)。

La2O3掺杂对BaTi O3-Nb2O5-Co3O4系统陶瓷性能的影响

担＼０温度（＿０－ — ３０～ｌ３０℃ ）成．１４ｍｍ×１８ｍｍ的圆片，后在高温箱式电阻炉中按一定囊再１Ｉ∞ ．然６烧
９．）９９／为添加剂，照化学式（－ｘ（．９ａｉ。．０ＮｂＯ＋００２ｏＯ）Ｉ：（．０ ≤ ｚ９６按１）Ｏ９ＢＴＯ＋００８．０Ｃ。＋ｘ０。Ｏ００９ａ
≤ ００３７，取一定量的ＢＴＯ。ＮｂＯ５Ｃ。和Ｌ２．用传统的氧化物混合工艺，料混合后在．０）称ａｉ、２、ｏＯａｏ。采称
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陕西科技大学学报
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第２８卷
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有机行星磨中以１００ｒｍｉ０／ｎ混磨４ｈ研磨介质为蒸馏水．，在电热恒温鼓风干燥箱中干燥后造粒，压成干
稀土元素是一系列的特殊元素，其是镧系元素氧化物作为添加剂在功能陶瓷的改性方面发挥了显著的尤
作用［］本文采用固相法制备Ｌ。掺杂的Ｂ５．ａＯ。ＮＣ系统陶瓷，探讨了Ｌ：。杂量和烧结温度对Ｂａｏ掺ＮＣ陶瓷致密度及介电性能的影响，制备高性能无铅Ｙ５对Ｐ介质陶瓷具有一定的指导意义．

金属陶瓷润湿性的研究现状

金属陶瓷润湿性的研究现状
基本内容
基本内容
摘要：金属陶瓷是一种具有优异性能的材料，其润湿性是影响材料性能和应用的重要因素。本次演示综述了近年来金属陶瓷润湿性的研究现状，包括润湿性的定义和物理本质、研究方法和技术、影响因素及其作用机理以及在工程实践中的应用，并展望了未来的研究方向。
基本内容
2、动态附着系数测量
2、动态附着系数测量
动态附着系数测量是一种直接测量固体表面与液体之间作用力的方法，通过测量液滴在固体表面上的受力情况来评估润湿性。该方法具有较高精度和灵敏度，但设备成本较高，操作复杂。
1、液滴平衡理论
1、液滴平衡理论
液滴平衡理论是基于Young-Laplace方程的一种理论模型，通过计算液滴在固体表面上的平衡态来预测润湿性。该理论模型具有简单、直观等优点，但难以准确描述液滴在固体表面上的动态行为。
4、金属陶瓷润湿性在工程实践中的应用
结论：本次演示综述了金属陶瓷润湿性的研究现状。目前，研究者们已经从多个角度对金属陶瓷的润湿性进行了深入研究，包括定义和物理本质、研究方法和技术、影响因素及其作用机理以及在工程实践中的应用。然而，现有的研究仍存在一定的不足之处，例如对润湿过程中微观机制的研究不够深入，
2、分子动力学模拟
2、分子动力学模拟
分子动力学模拟是一种基于分子作用力模拟的方法，通过模拟液滴与固体表面之间的分子相互作用来预测润湿性。该方法具有较高精度和可靠性，但计算成本较高，需要借助高性能计算机进行运算。
2、分子动力学模拟
结论本次演示介绍了金属陶瓷润湿性的实验表征和理论预测研究进展。实验表征方面，接触角测量和动态附着系数测量是最常用的方法，但各方法均有优缺点。理论预测方面，液滴平衡理论和分子动力学模拟是两种主要的研究方法，其中分子动力学模拟具有较高的精度和可靠性，但计算成本较高。

原位合成法在材料制备中的应用及进展

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盐类混合后加入高温基体金属熔体中，所加盐中 34 和 9 被金属还原出来而在金属熔体中反应形成 349: 增强颗粒，扒除副产物后即可浇注得到原位 349: 增强 ../0。要完善这种工艺，关键是开发新的盐类反应。盐和熔融铝产生如下的热扩散反应： *;: 345O N ’*12 V *3412* N *;125+ N ;* 125O ， :;95+ N *12 V 129: N :;125+ 和 129: N 3412* V 349: N +12。 :D ’D ?E 直接氧化法（ -4&%#F .%F"2 MY4="F4C<， -Z.M,） -Z.M, 是由美国 S"<Y4=% 公司开发的一种金属液直接氧化合成氧化物增强颗粒的方法。其工艺是将金属液（如 12 ）暴露于空气中，使其表面生成 12: M* 膜，里层金属再通过 12: M* 层逐渐向表层扩散继续被氧化，如此反复，最终形成 12: M* 增强的 12 基复合材料。在该方法的基础上，结合喷射沉积工艺，还发展了一种反应喷射沉积法。它是在氧化气氛中，将 12 滴分散成大量细小液滴而使其表面氧化，这些带氧化膜的液滴同时在沉积过程中，因相互碰撞使 12: M* 膜破裂分散，内部 12 液迅速冷却凝固，从而形成具有弥散分布的 12: M* 增强 12 基复合材料。 -Z.M, 的优点是工艺简单、成本低、基体与增强相之间的界面相容性高、铸造性能好，但氧化物的生长量和形态分布不易控制，分布均匀性不好。;$"F&4 等人利用 -Z.M, 研制出了 12: M* 增强的 12W84、 12WK4W.B 和 12WK4WX< 等 ../0，其中

210875204_金属锌与PTFE_改性建筑陶瓷表面的润湿性能研究

表面技术第52卷第2期金属锌与PTFE改性建筑陶瓷表面的润湿性能研究萧礼标1，姚蔚2，刘一军1，汪庆刚1，李凯凯2，吴洋1，陆龙生2（1.蒙娜丽莎集团股份有限公司，广东佛山 528211；2.华南理工大学机械与汽车工程学院，广州 510641）摘要：目的结合金属锌和聚四氟乙烯（PTFE）改性技术，制备具有微纳复合结构表面的超疏水、防污染、自清洁建筑陶瓷。

方法基于现有工业陶瓷生产方法，在陶瓷釉料中掺入质量分数为60%的金属锌粉，通过高温烧结在陶瓷表面构建微纳复合结构，随后在其表面喷涂PTFE涂料进行低表面能处理，从而制得超疏水性建筑陶瓷。

利用扫描电镜和光学轮廓仪，观察陶瓷表面微纳形貌。

通过X射线能谱仪，对陶瓷表面的化学元素组成进行分析。

使用光学测量系统，测量水滴在陶瓷表面的静态接触角和滚动角。

根据测试结果分析5种烧结温度对陶瓷表面微纳结构和润湿性能的影响。

结果随着烧结温度的升高，陶瓷表面的均方根粗糙度（S q）先增大后减小，对应的疏水性能先增强后减弱。

在1 000 ℃（保温10 min）烧结温度下，S q达到最大值，为(17.52±2.54) μm，表现出最优的超疏水性能，其静态接触角和滚动角分别为165.6°和8.2°，并且该表面展示出良好的防污能力和耐磨性。

结论液滴与陶瓷表面接触时，由金属锌粉烧结形成的微纳复合结构和低表面能的PTFE起耦合协同作用，陶瓷表面与液滴形成固-液-气三相复合接触的Cassie-Baxter状态，即阻隔的空气垫阻碍液体浸入微纳复合结构之中。

随着陶瓷表面粗糙度的增加，气-液接触面积增加，从而使得疏水性能得到提升。

关键词：金属锌；PTFE；建筑陶瓷；烧结温度；微纳复合结构；超疏水表面中图分类号：TU523; TB34 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)02-0360-09DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.02.034Surface Wettability of Building Ceramics Modifiedby Zinc Metal and PTFEXIAO Li-biao1, YAO Wei2, LIU Yi-jun1, WANG Qing-gang1, LI Kai-kai2, WU Yang1, LU Long-sheng2(1. Monalisa Group Co., Ltd., Guangdong Foshan 528211, China; 2. School of Mechanical &Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China) ABSTRACT: The pollution of building ceramics has grown to be a significant issue in people’s lives. Interestingly,收稿日期：2021–11–09；修订日期：2022–07–27Received：2021-11-09；Revised：2022-07-27基金项目：广东省自然科学基金面上项目（2019A1515011530）Fund：Natural Science Foundation of Guangdong Province (2019A1515011530)作者简介：萧礼标（1975—），男，博士，高级工程师，主要研究方向为建筑陶瓷材料。

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图１液－固接触润湿角的示意图
面结合强度，因此有利于提高复合材料的力学性能。固－液两相界面主要有两种结合机制：物理结合和化学
；收稿日期：修改稿收到日期：２０１２１２０５２０１３０２０６－－－－基金项目：教育部重点实验室培育项目，：第一作者简介：陈维平，男，教授，华南理工大学机械与汽车工程学院，广州（电话：１９５９年出生，５１０６４０）０２０－８７１１３８３２，Ｅ－ｍａｉｌｍｅｗｃｈｅｎ＠ｓｃｕｔ．ｐｅｄｕ．ｃｎ
γ γ ｓｓｌｇ－ γ ｌｇ
（）１
／气界面能即固相表面能；／液界面式中， γ γ ｓｓｌ为固ｇ为固／气界面能即铝液的表面张力。能； γ ｌｇ为液）由式（可以看出，要增加颗粒与铝熔体的润湿性，１就要增大 γ 减小γ ｓｓｌ和 γ ｌｇ，ｇ。当液滴与固体表面接触时，原来的固－气界面和液－气界面部分被固－液界面代替。而只有当这一过程系统总的自由能降低时，液体才会在固体表面铺展。液－固两相之间的结合力称为粘附功，用Ｗａ表示：
认为颗粒氧化对润湿性有反作用，颗粒表面的氧化物在润湿过程中为铝液的氧化提供了氧源，反应生成致密的
４］。研究结论的差异氧化膜阻碍了铝液对颗粒的润湿［
可能与铝合金基体中的合金元素和温度有关。刘俊友
［］可以提高其润湿性。Ｌ为了增加润湿ＩＤＸ等２认为，
２影响润湿性的因素
铝液对增强颗粒的润湿性有３个方面的影响因素，一是来自铝液的影响，如合金成分、铝液表面的氧化膜等；二是来自增强颗粒的影响，如颗粒表面的气体、杂质、颗粒表面涂层等；三是制备工艺的影响，如气氛、温机械搅拌和超声波振动等。度、２．１铝合金熔体表面氧化物的影响铝对氧的吸附性很强，当温度为９铝液在７３Ｋ时，
ＷｅｔｔａｂｉｌｉｔｏｆＡｌｕｍｉｎｕｍＡｌｌｏＭｅｌｔｗｉｔｈＣｅｒａｍｉｃｙｙａｎｄｉｔｓＣｏｎｔｒｏｌＭｏｔｈｏｄｓＲｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｓ
铝液的氧化很难避免。稳定致密的Ａｌ２Ｏ３薄膜包覆在阻碍铝液与颗粒之间的直接接触，影响铝熔铝液表层，体与颗粒的润湿。在一定的条件下，铝液表面的氧化物当Ａ可以与铝液反应生成气态的Ａｌｌ２Ｏ，２Ｏ的输出流，大于氧气的输入流表面氧化物可以被去除。因此铝液表面的氧化膜的厚度主要受式（和式（的反应速率４）５）的影响：
１润湿性
润湿性，即液体在固体表面上铺展的能力，表示固－液两相之间紧密接触的程度。图１为液－固接触润湿角的示意图。接触角θ 小则润湿性好、大则润湿性差，完全润湿时θ＝０，当θ＜９时表示润湿。０ °
Ｗａ＝γ γ γ ｌｓｓｌｇ＋ｇ－
（）＋３） →２）Ｏ４ＡｌＡｌｌ２（２Ｏ３（ｇｇ（）＋Ａ） →３（）４ＡｌＡｌｌｌ２Ｏ３（２Ｏｇｇ［１］温度低于８ＮＫ等发现，００ ℃时，ＡｌＮ表面ＨＯ的氧化物与铝熔滴反应生成一层氧化物使其表面失去
（）２
液体愈容易润湿固体，液、固界面结合Ｗａ值越大，））强度越高。将式（和式（联立可以得到：１２
Ｗａ＝γ １＋ｃｏｓ θ）ｌｇ（
（）３
）可以看出，固－液界面结合强度取决于接触３由式（角和铝液表面张力，接触角越小，铝液表面张力越大，界面结合强度越大。良好的润湿可以增强固－液两相的界
ＣｈｅｎＷｅｉｉｎＴａｎＹｏｕｈｕｉｐｇ，（，）ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｇｙｇｙ：，ｏｏｒＡｂｓｔｒａｃｔＡｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｍｅｌｔｈａｓｔｈｅｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｗｉｔｈｃｅｒａｍｉｃｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｓｏｉｔｉｓｔｈｅｋｅｏｆｐｙｙｙｒｅｓｅｎｔｉｍｒｏｖｉｎｔｈｅｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｏｆａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｍｅｌｔｗｉｔｈｔｈｅｃｅｒａｍｉｃｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｓｔａｔｕｓａ－ｐｇｙｙｐ，ｂｏｕｔｔｈｅｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｏｆｃｅｒａｍｉｃｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｓｗｉｔｈａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｍｅｌｔｗａｓｒｅｖｉｅｗｅｄｅｓｅｃｉａｌｌｆｏｃｕ－ｙｙｐｙ，，ｓｉｎｏｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｍａｔｒｉｘａｌｌｏｃｏｍｏｓｉｔｉｏｎｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｆｉｌｍｏｆａｌｕｍｉｎｕｍｍｅｌｔｓｕｒｆａｃｅｓｔａｔｅｏｆｇｙｐ，，ｒｅａｒａｔｉｏｎｒｏｃｅｓｓ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎｓｏｍｅｗａｓｔｏｉｍｒｏｖｅｔｈｅｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｗｅｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．ｃｅｒａｍｉｃｐｐｐｙｐｙ：，Ｗ，，ＫｅＷｏｒｄｓＡｌｕｍｉｎｕｍＭａｔｒｉｘＣｏｍｏｓｉｔｅｅｔｔａｂｉｌｉｔＳｕｒｆａｃｅＴｅｎｓｉｏｎＩｎｔｅｒｆａｃｅｙｐｙ高弹性模量、陶瓷／铝基复合材料具有高的比强度、低的热膨胀系数和良好的摩擦磨损性能，被广泛应用于汽车制造、电子封装等领域。复合材料的制航空航天、备及其性能在很大程度上取决于基体与增强体之间的铝熔体表面的氧润湿性和界面结合情况。铝合金成分、化膜、陶瓷表面状态及制备工艺等对润湿性能有重要的的影响。本课题对国内外提高铝合金熔体与陶瓷增强体润湿性能的工艺进行了分析讨论。固－液平衡时，接触角θ 满足杨氏方程：ｃｏｓ θ＝
－４４氧分压为１０Ｐａ时就会被氧化。如果没有特殊处理，
性，添加的合金元素Ｍ必须满足两个条件： ① 可以降低即 γＭ＜γＡ铝液的表面张力， ②Ｍ的氧化物的吉布斯ｌ；生成自由能比Ａ即 Δ ｌＧ（ＭｘＯＧ＜Δ ２Ｏ３更负，ｙ）（。图３给出了不同合金元素对铝液表面张力Ａｌ２Ｏ３）的影响。可以看到，Ｍｇ可以明显降低铝液的表面张力。
综述
特种铸造及有色合金２０１３年第３３卷第４期
铝合金熔体与陶瓷增强体的润湿性及其控制
陈维平谭幽辉（华南理工大学机械与汽车工程学院）
摘要铝合金熔体与陶瓷增强体的润湿性通常较差，提高铝合金熔体对陶瓷增强体的润湿性能是制备高性能陶瓷／铝基着重分析讨论了铝合金成分、铝熔体表面的氧化复合材料的关键。综述了铝合金熔体对陶瓷增强体润湿性的研究现状，膜、陶瓷表面状态及制备工艺等对润湿性能的影响，介绍了一些现有提高其润湿性能的工艺方法。关键词铝基复合材料；润湿性；表面张力；界面（）中图分类号ＴＧ１４６．２１；ＴＢ３３３文献标志码Ａ文章编号１００１－２２４９２０１３０４－０３１６－０４
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铝合金熔体与陶瓷增强体的润湿性及其控制陈维平等结合。物理结合强度很低，而化学结合的强度较高。当存在界面反应时，化学结合起主导作用，提供了大部分的界面结合能。因此，为了获得较好的界面结合质量，通常需要在固－液界面引入适量的化学反应。逐渐生成气态的Ａ二者综合作用使铝液表面的氧ｌ２Ｏ，化膜逐渐变薄最终破裂。２．２合金成分的影响、、、、添加活性元素如Ｌ可以降低铝ｉＭＣａＴｉＺｒ等，ｇ液的表面张力和固－液界面能，引起界面化学反应，因此