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Erschienen in: Applied Composite Materials 6/2022

17.08.2022

Multiscale Simulation and Experimental Study of Metal Flow Behaviors in 3D Orthogonal Woven Fabric/Al Composites During Liquid Infiltration Process

verfasst von: Shouyin Zhang, Xiating Li, Zhenjun Wang, Zhifeng Xu

Erschienen in: Applied Composite Materials | Ausgabe 6/2022

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Abstract

In this paper, a novel aluminum matrix composites reinforced with 3D orthogonal woven fabric/ Al composite (3DOW/Al) is fabricated by gas pressure assisted liquid infiltration (GPI) method. The metal flow behaviors of inter-yarns and intra-yarn are investigated by multiscale simulations and experiments. The infiltration pressure and preheat temperature are the critical processing parameters in the forming of continuous carbon fiber-reinforced aluminum composites (CF/Al) composites. The threshold infiltration pressure is around 3 MPa, while the preheat temperature of fabric should be above the solidus of the matrix. The melt penetrates the interstices among yarns firstly due to the less flow resistance, then the internal fiber interstices in the yarns are filled gradually. The forming mechanism of microscopic intra-yarn voids and mesoscopic inter-yarns defects are clarified by the simulation in the mesoscopic and microscopic scale.

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Literatur
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Metadaten
Titel
Multiscale Simulation and Experimental Study of Metal Flow Behaviors in 3D Orthogonal Woven Fabric/Al Composites During Liquid Infiltration Process
verfasst von
Shouyin Zhang
Xiating Li
Zhenjun Wang
Zhifeng Xu
Publikationsdatum
17.08.2022
Verlag
Springer Netherlands
Erschienen in
Applied Composite Materials / Ausgabe 6/2022
Print ISSN: 0929-189X
Elektronische ISSN: 1573-4897
DOI
https://doi.org/10.1007/s10443-022-10056-x

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