Reactividad entre whiskers de α-SiC y aluminio durante el procesado por vía líquida de materiales compuestos de matriz metálica

Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio

关键词: SiC;    whisker;    aluminium;    composites;    reactivity;    welding;    TEM;    Whisker;    SiC;    aluminio;    materiales compuestos;    reactividad;    soldadura;    MET;   

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【 摘 要 】

The reactivity between α-SiC whiskers and an aluminium alloy (Al-Cu-Mg), both present in a metal matrix composite, has been studied when such matrix is in molten state. Using mainly transmission electron microscopy (TEM) and electron microdiffraction (ED), the nature and morphology of the reaction products generated at the α-SiC/aluminium interface, when this last melts under different condition which simulate casting and welding procedures for metal matrix composites, have been characterised. Both the formation of Al4C3 aggregates with platelet morphology generated by dissolution-reaction mechanisms, and aciculate crystals of the same carbide form by complete dissolution of the α-SiC whiskers and later Al4C3 precipitation into the molten aluminium. Ternary Al-Si carbides with high chemical stability have been also identified by TEMED (β-Al4SiC4), being its formation related with higher energetic conditions than for the Al4C3.

Se realiza un estudio de la reactividad entre whiskers de α-SiC y una aleación de aluminio en estado líquido (Al-Cu-Mg), que forman parte de un material compuesto de matriz metálica. Empleando fundamentalmente técnicas de microscopía electrónica de barrido (MEB) y de transmisión (MET), junto con difracción de electrones (DE), se ha caracterizado la naturaleza y morfología de los productos de reacción que se generan en la intercara α-SiC/aluminio, cuando éste funde en diferentes condiciones que simulan procesos de fabricación y soldadura del material compuesto. Se ha observado tanto la formación de agregados de Al4C3 con morfología tabular producidos por mecanismos de disolución-reacción de los whiskers, como de cristales aciculares del mismo tipo de carburo formados por disolución total de α-SiC y precipitación en el aluminio fundido. Se ha determinado también que, en condiciones suficientemente energéticas, pueden llegar a formarse carburos ternarios de aluminio y silicio (β-Al4SiC4) que presentan mayor estabilidad química que el carburo de aluminio formado en condiciones menos energéticas.

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