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颗粒增强铝基复合材料的比强度和比模量高,热膨胀系数低,导热性能好,并且具有制备工艺简单,容易二次加工等优点,是当前金属基复合材料研究发展的重点,在航天、航空、电子、汽车以及先进武器系统等高技术领域拥有广泛的应用前景。然而,很多目前研究的颗粒增强铝基复合材料的摩擦与导电性能不能满足一些应用领域的需要;此外,颗粒增强铝基复合材料的加工困难,可靠性、损伤容限较差。因此,寻找一种耐磨、导电并具有一定可加工性能,同时能够保持传统铝基复合材料优良力学性能的颗粒增强体就显得十分重要。Ti2AlC三元化合物是最近备受关注的一种新型化合物,具有高强度和高模量,导电和可加工性能好,并具有一定的塑性,是新型颗粒增强体优秀的备选材料。本研究采用挤压铸造法制备了增强体含量分别为20vol%和40vol%的Ti2AlC增强铝基复合材料,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪观察和分析了材料的组织与相组成,利用维氏显微硬度计和万能试验机分别测试了材料的硬度、室温抗拉抗压性能,室温抗弯性能及和室温断裂韧性,分析了材料的增强机制;此外,对材料的室温摩擦磨损性能及导电性能也进行了研究。相组成测试结果表明,20vol%Ti2AlC/Al复合材料由Al、Ti2AlC和少量TiC相组成;40vol%Ti2AlC/Al复合材料由Al、Ti2AlC以及少量TiC和TiAl3相组成,从热力学和相图角度分析了材料相组成存在差异的原因。采用阿基米德法测定了材料的密度并计算致密度,结合SEM组织观察结果发现,增强体颗粒在两种复合材料基体中均匀分布;20vol%Ti2AlC/Al复合材料的致密度小于1.0,组织中存在一定的孔隙疏松;40vol%Ti2AlC/Al复合材料的致密度为1.0,组织致密无孔隙等缺陷。材料的硬度和室温拉伸、压缩性能和室温三点弯曲性能的测试结果表明,Ti2AlC颗粒增强体能够显著提高基体Al的显微硬度、室温抗拉抗压强度和室温抗弯强度;随增强体含量的增加,复合材料的以上性能随之升高。20vol%Ti2AlC/Al复合材料组织中存在的缺陷使其室温断裂韧性低于40vol%Ti2AlC/Al复合材料。同时对材料硬度压痕以及断口进行了分析,探讨了Ti2AlC颗粒增强体对Al基体的强化机制。材料的室温干滑动摩擦磨损过程分为初始、稳定和波动三个阶段,摩擦系数和体积磨损率随Ti2AlC增强体含量的增加而降低;分析了复合材料的磨损过程以及复合材料的磨损机理。研究发现,复合材料在摩擦初始和波动阶段以粘着磨损为主,进入稳态阶段后,粘着磨损和磨屑磨损共同发生。复合材料具有显著的金属导电特性,电阻率随温度的升高而下降。40vol%Ti2AlC/Al复合材料的室温电导率达到7.10MS/m,20T/Al复合材料中由于孔隙等界面效应的存在,室温电导率仅为0.60MS/m。