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双元颗粒增强铝基复合材料的研究

2020-12-02阅读(983)

双元颗粒增强铝基复合材料的研究

论文摘要

虽然现阶段Al基复合材料性能较常规材料有一定的优势,但鉴于其制备成本一直居高不下,使得它难以从航空航天等应用领域走向民用。因此急需开发一种工艺简单,成本低廉,性能优良的新型Al基复合材料。本文采用稀土固态混合法和稀土液相包裹法制备含稀土α-Al2O3/Al基复合材料,研究了采用这两种不同方法加入稀土元素对α-Al2O3/Al基复合材料组织性能的影响,探讨不同的稀土含量对α-Al2O3/Al基复合材料组织性能的影响。研究结果表明,液相包裹法制备的铝基复合材料较固态混合法制备的铝基复合材料的硬度、耐磨性能高,添加适量的稀土铈对α-Al2O3/Al基复合材料组织性能起到较好的改善作用。随后以此为基础,着重研究了以下两个方面内容:第一,以廉价的α-Al2O3和γ- Al2O3作为增强体,采用粉末冶金法成功的制备出α-Al2O3+γ-Al2O3/Al基复合材料;当加入适量的α- Al2O3（50%）和适量的γ- Al2O3（50%）时,α- Al2O3和γ- Al2O3均匀的分布在基体中,并且α- Al2O3和γ- Al2O3很好的啮合在一起。其硬度值和耐磨性能也有很明显的提高。在此基础上建立了一种新的增强模型,即双元颗粒增强模型。第二,用稀土包裹α-Al2O3颗粒,制备出改性过后的增强体。此增强体与γ- Al2O3增强体、铝基体球磨烧结后制备出一种组织性能较好的铝基复合材料。适量稀土（0.5%）可在一定程度上改善α- Al2O3增强体与铝基体的界面结合,从而改善了双元增强铝基复合材料的组织和各方面的力学性能。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 引言
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 复合材料的概述
  • 1.2 金属基复合材料的概述
  • 1.2.1 金属基复合材料的应用
  • 1.2.2 铝、镁基复合材料的性能
  • 1.2.3 金属基复合材料的几种强化相形态发展情况
  • 1.3 颗粒增强铝基复合材料概述
  • 1.3.1 颗粒增强铝基复合材料的历史、现状及应用
  • 1.3.2 颗粒增强复合材料的制备
  • 1.3.3 颗粒增强铝基复合材料的界面
  • 1.4 稀土元素的概述
  • 1.4.1 稀土元素的性质特点
  • 1.4.2 稀土元素对复合材料润湿性的改进
  • 1.4.3 稀土元素的应用
  • 1.5 本课题的研究意义及内容
  • 1.5.1 本课题的研究意义
  • 1.5.2 本课题研究的内容
  • 第二章 试验材料与试验方法
  • 2.1 复合材料的原料选择
  • 2.1.1 增强体颗粒的选择
  • 2.1.2 基体粉末的选择
  • 2.2 复合材料的制备
  • 2.3 试验方法和测试仪器
  • 203/AL 组织性能的影响'>第三章 两种稀土加入方法对Α-AL203/AL 组织性能的影响
  • 3.1 试验材料及方法
  • 3.1.1 试验材料
  • 3.1.2 试验方法
  • 3.2 试验结果及分析
  • 203/Al 复合材料组织的影响'>3.2.1 两种稀土加入方法对α-Al203/Al 复合材料组织的影响
  • 203/Al 复合材料耐磨性能的影响'>3.2.2 两种稀土加入方法对α-Al203/Al 复合材料耐磨性能的影响
  • 203/Al 复合材料硬度的影响'>3.2.3 两种稀土加入方法对α-Al203/Al 复合材料硬度的影响
  • 3.3 本章小结
  • 203/AL 复合材料性能的影响'>第四章 稀土元素含量对Α-AL203/AL 复合材料性能的影响
  • 4.1 试验材料及方法
  • 4.2 试验结果及分析
  • 4.2.1 稀土含量对复合材料硬度的影响
  • 203/Al 复合材料耐磨性能的影响'>4.2.2 稀土含量对α-Al203/Al 复合材料耐磨性能的影响
  • 4.2.3 XRD 检测结果
  • 203/Al 基复合材料组织的影响'>4.2.4 稀土对α-Al203/Al 基复合材料组织的影响
  • 4.3 本章小结
  • 第五章 双元颗粒增强铝基复合材料的制备与性能
  • 5.1 试验材料的制备与方法
  • 5.1.1 材料制备
  • 5.1.2 材料分析方法
  • 5.2 试验结果与分析
  • 203+γ-Al203）/Al 基复合材料硬度的影响'>5.2.1 不同配比的增强体对（α-Al203+γ-Al203）/Al 基复合材料硬度的影响
  • 203+γ-Al203）/Al 基复合材料耐磨性能的影响'>5.2.2 不同配比的增强体对（α-Al203+γ-Al203）/Al 基复合材料耐磨性能的影响
  • 203+γ-Al203）/Al 基复合材料组织的影响'>5.2.3 不同配比的增强体对（α-Al203+γ-Al203）/Al 基复合材料组织的影响
  • 5.2.4 双元增强模型的提出
  • 5.3 本章小结
  • 第六章 稀土对双元增强铝基复合材料的性能影响
  • 6.1 试验材料的制备与方法
  • 6.2 试验结果及分析
  • 6.2.1 硬度检测结果分析
  • 6.2.2 磨损性能的检测
  • 6.2.3 材料脆性的检验
  • 6.2.4 稀土在双元增强模型中的作用
  • 6.3 本章小结
  • 第七章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士期间发表的论文

    • 相关论文文献

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