CF/Al-4.5Cu复合材料界面产物的反应与生成机制

利用挤压铸造法制造了CF／Al－4．5CU金属基复合材料，研究了该材料基体凝固过程中界面产物的反应与生成机制，实验结果表明当界面反应温度高于500℃时，生成Al4C3的界面反应可自发进行，反应的活化能Q=254kJ／mol.Al4C3的结晶与生长规律表现为首先Al4C3依附在碳纤维表面形核；碳原子通过已形成的Al4C3和液态铝合金扩散，Al原子则通过Al4C3与其它相之间的相界、Cu原子间及Cu原子与Al原子间间隙和缺陷扩散，致使Al4C3不断长大，CuAl2相依附碳纤维表面和Al4C3表面形核，并随着共晶反应的进行而长大，建立了CF／Al-4．5Cu复合材料界面反应机制理论模型，整个界面反应分成4个阶段（1）碳纤维表面产生激活点，碳原子与铜原子的扩散阶段；2（2）AlC3形核阶段；（3）Al4C3长大与CuAl2形核阶段；（4）CuAl2相长大阶段。