无压浸渗法制备SiC/Al复合材料强度和耐磨性的研究

来源 :长安大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chunzhu520
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
采用添加造孔剂(淀粉)工艺制备了SiC预制体,用无压浸渗法制备了SiC/Al复合材料。分析了影响SiC预制体气孔率的几个因素:颗粒尺寸、造孔剂含量和颗粒级配等,系统的研究了这些因素对复合材料抗弯强度的影响规律,同时对SiC/Al复合材料的摩擦磨损行为进行了初步探索。结合组织分析、断面和磨面SEM观察,讨论了SiC/Al复合材料的断裂机理和磨损机制。 研究表明,适当的压力是制备性能良好、组织均匀SiC预制体的基础,造孔剂含量和颗粒级配是影响碳化硅预制体气孔率的两个主要因素。随着造孔剂含量的增加,预制体气孔率升高。颗粒级配是降低预制体气孔率,制备高体积分数SiC预制体非常有效的方法。通过颗粒级配也可以降低复合材料的气孔率。研究同时表明,一定的浸渗温度,是实现无压浸渗法制备SiC/Al复合材料的前提,恰当的保温时间是制备力学性能良好复合材料的基础。 SiC颗粒的分布、大小、体积分数和气孔率是影响SiC/Al复合材料抗弯强度的主要因素。随着颗粒尺寸的减小,细小颗粒在基体弥散分布,阻碍了位错的运动,强化了Al基体;同时,随SiC颗粒尺寸的减小,颗粒之间的间隙减少,位错绕过第二相粒子所需的临界切应力越大,因此复合材料的抗弯强度越高。随Al相体积分数的增加,SiC颗粒的搭接现象减少,有效的增加了承载面积,故随Al相体积分数的增加复合材料的抗弯强度增大。颗粒级配可提高大颗粒复合材料的抗弯强度,原因在于大颗粒所受的粘滞阻力小,而小颗粒所受的毛细压力大,大小颗粒级配使浸渗变得更加容易,复合材料的致密度增加。SiC/Al复合材料的断裂特征既有脆性断裂又有韧性断裂,二者比例与材料组织特征有关。 摩擦磨损研究表明,高强度SiC在摩擦磨损过程中对Al基体起到了良好的保护作用,大颗粒在摩擦磨损过程中不易被切削掉,又可以抑止压表层裂纹的扩展,因此随SiC颗粒尺寸的增大,SiC/Al复合材料体积磨损率减小。通过颗粒级配改善了SiC/Al复合材料的干摩擦磨损性能。粗细颗粒间有相互强化作用。粗细颗粒级配有利于光滑摩擦表面的获得与稳定。同时,可提高复合材料对断裂磨损的抗力。随着SiC体积分数的增加,复合材料有效承载面积增加,磨损率降低。对磨损面形貌分析表明,复合材料的磨损机制是对偶件材料的转移和磨粒磨损引起的犁沟。
其他文献
跨国电网互联是实现水电和其他清洁能源大范围共享的关键手段.在跨国联网工程项目实施前期,应对项目的经济性进行仔细评估.本文提出了一种基于成本—效益经济性评估的跨国联
针对固井水泥车施工运行过程中存在的问题,围绕固井水泥车自动控制系统改造目标,明确固井水泥车自动控制系统改造设计思路,以提高操作的可靠性,减少施工中的人为因素影响,提
以碳酸钡、碳酸锶和二氧化钛为原料,在1080℃首先合成了Ba1-xSrxTiO3粉体,然后加入氧化钇、氧化镁和二氧化锰等掺杂剂,制备了Ba1-xSrxTiO3基陶瓷,烧成温度为1260℃1320℃,保
210Po and 210Pb are increasingly used to constrain particle dynamics in the open oceans, however they are lessused in coastal waters. Here, distributions and pa
文艺辅导员是群众文化事业的推行者,其在实际中能够使文化馆更好的指导及辅助文化事业工作的开展,对现代文明的建设有着良好的帮助作用.而在群众文化事业的执行中需要保证文
针对企业物资供应由原来高库存、大批量保供向小批量、高频次、精准配送转变,部分零星物资、应急物资尤其偏远单位物资保障效率较低,要通过构建联动机制,进一步优化物资管理
针对我国辅助器具产品众多,一些辅助器具产品标准相对先进,一些产品标准相对滞后或没有标准的情况,本文研究了国内外辅助器具产品标准体系和构成.通过对比,体现了辅助器具产