微/纳米颗粒增强铝基复合材料的制备及性能研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nj84219
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
颗粒增强铝基复合材料兼有铝合金和增强颗粒的优点,具有高的比强度和比模量、良好的导热和导电性以及优良的耐磨性等性能,在航天航空、汽车、电子、先进武器系统中均具有广阔的应用前景。颗粒的粒度和种类对颗粒增强铝基复合材料的性能具有重要的影响,多尺度、多种类的颗粒增强铝基复合材料较单一尺度、单一物相颗粒增强的铝基复合材料性能更加优良、均衡。本文采用液相包裹的方法对微米级的SiC颗粒进行表面预处理,在其表面均匀地包裹上纳米级的CuO颗粒。利用X-射线衍射仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、Zeta电位仪等对SiC/CuO复合粉体的成分与结构进行表征;利用搅拌铸造-原位反应的方法,制备SiC/Al2O3-微/纳米颗粒增强铝基复合材料,通过对复合材料力学性能(抗弯强度、布氏硬度)、摩擦磨损性能(摩擦系数、磨损量)以及显微结构的表征,研究制备工艺参数对复合材料组织结构与性能的影响;最后,对制备的微/纳米颗粒增强铝基复合材料进行了T6热处理,研究热处理工艺对复合材料性能的影响,确定最佳的热处理工艺。研究结果表明:利用液相包裹法,可以在经过高温氧化处理的SiC颗粒表面均匀的包裹上一层平均粒度约为50 nm的CuO颗粒,包裹效果受反应体系温度和SiC表面状态的影响。对SiC/CuO复合粉体进行热分析发现:复合粉体与Al在800℃即开始发生铝热反应,到815℃时反应剧烈进行;利用搅拌铸造-原位反应的方法可以制备出SiC/Al2O3-微/纳米颗粒增强的铝基复合材料,材料性能分析表明:复合粉体含量4wt.%、反应温度825℃、反应时间20 min时获得的复合材料的性能最佳,抗弯强度、布氏硬度分别达到486 MPa和164.8 HB,摩擦系数降低25%,磨损量由1.62 mg降低到0.05 mg; SiC/Al2O3-微/纳米颗粒增强铝基复合材料的强化是由位错强化、细晶强化和Orowan弥散强化三种机制共同作用,磨损则是氧化磨损、剥层磨损和磨粒磨损循环进行;SiC-Al2O3微/纳米颗粒增强铝基复合材料具有明显的热处理强化效果,最佳的T6热处理工艺为:固溶温度515℃,固溶时间5 h,时效温度165℃,时效时间6h;在该条件下,获得的复合材料的抗弯强度:584 MPa,布氏硬度:181 HB,摩擦系数:0.3508。
其他文献
音乐教育活动是培养学生对艺术的感知能力,引导学生走进音乐的殿堂,让老师和学生在特定的时间、氛围、旋律内学会体验美和创造美.但是一直以来固有的教育模式对教学人员的思
高中英语不同于小学和初中的英语,它对于学生掌握的词汇量、句型句式的知识点以及运用的要求越来越高.而且高中生已经具备了一定的独立思考能力,而在传统的高中英语教学模式
随着工业技术的发展和人类社会的进步,人类对于能源的需求与日俱增。在过去的几十年里,化石燃料是人类获取能源的主要方式。但由于化石燃料的燃烧会给环境带来诸多污染,同时化石
自古以来,中国就十分重视青少年的心理健康发展问题.对于正处于青少年阶段的小学生来讲,这个阶段是他们人生中最为关键且重要的时期.在如今的教育体系中,要求教师不仅要注重
本文采用分离式 Hopkinson压杆(SHPB)、电炮、二级轻气炮等冲击加载技术,系统研究了Zr基块体非晶合金的动态力学行为。  研究了Zr50.7Cu28Ni9Al12.3块体非晶合金在宽应变率
粤北大宝山多金属硫化物矿开采活动引发的重金属高致癌风险等环境污染问题已广受重视。本论文选取大宝山矿所处的横石河流域为研究对象,在流域Cu、Zn、Pb和Cd土壤地球化学背景
期刊
体育文化节是学校体育文化建设的重要组成部分,也是促进生存教育,终身教育的开展的重要途径和实施创新人才培养的有效手段.为了解庐江县中小学历年来体育文化节的举办情况,本
随着信息时代的到来,“互联网+”、“大数据”等热词也随之诞生.“互联网+”是在互联网思维的条件下,进一步实践所取得的成果,其本质是一个网络平台.在这个平台中,传统行业得