journal article·2018-11

Solid State Processing of Aluminum Matrix Composites Reinforced with Nanoparticulate Materials

Marc Leparoux, Lauri Kollo, Hansang Kwon, Kaspar Kallip, Nagumothu Kishore Babu, Khaled AlOgab, Mahesh Kumar Talari

Advanced Engineering Materials· Volume 20· Issue 11
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Abstract

A simple powder metallurgy route is investigated at Empa for producing aluminum matrix nanocomposites. High energy ball milling has proven to be an efficient method for dispersing the nanoparticles into the matrix even up to high amount. The compaction of these blends at moderate temperature leads to dense nanocomposite materials with high strength whatever the nature of the reinforcement. Hot pressing, spark plasma sintering, and hot isostatic pressing induce the same tensile properties at rupture but higher yield strength can be observed for the simple hot pressing process. High strength can be only combined with high ductility for nanoparticle content below 1 vol%. These outstanding properties are achieved thanks to a homogenous nanoparticle dispersion as well as a bimodal grain size distribution with fine (<300 nm) and coarser grains (a few microns). The materials do not require subsequent heat or work hardening treatment and exhibit better or similar properties as the conventional high strength aluminum alloys. Finally, it is demonstrated that friction stir welding is a valuable process for joining these nanocomposites.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Aluminum Alloys Composites Properties · Advanced ceramic materials synthesis · MXene and MAX Phase Materials

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Empa − Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology Laboratory for Advanced Materials Processing Feuerwerkerstrasse 39 CH‐3602 Thun Switzerland

Department of Materials Engineering Tallinn University of Technology Ehitajate tee 5 19086 Tallinn Estonia

Department of Materials System Engineering Pukyoung National University 365 Sinseon‐ro Nam‐Gu Busan 48547 Republic of Korea

KACST ‐ King Abdulaziz City for Science and Technology National Centers for Advanced Materials PO Box 6086, Riyadh, 11442 Saudi Arabia

Faculty of Applied Sciences Universiti Technologi MARA 40450 Shah Alam Malaysia

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