一、热处理对6061Al/SiC_P复合材料阻尼性能的影响(论文文献综述)
高民强[1](2020)在《B4Cp/6061Al复合材料制备、微观组织与高低温力学行为》文中研究指明与纯铝或铝合金相比,颗粒增强铝基复合材料(PRAMCs)因具有较高的比刚度和比模量、较低的热膨胀系数、良好的高温性能和抗蠕变性能及较好的耐磨损性和抗疲劳性能等特点而被广泛应用于航空航天、武器装备、汽车及电子等领域。进入21世纪以来,PRAMCs的应用范围被进一步扩大,各领域对PRAMCs的比强度、比刚度和轻量化提出了更高的要求。此外,为了满足不同领域的要求,由PRAMCs构成的重大装备核心部件通常需要服役于高温、低温和高低温交变等极端恶劣环境。因此,探索PRAMCs在不同服役温度下的力学行为,建立制备工艺-微观组织-力学性能的耦合关系,可为PRAMCs的安全运营提供科学和理论依据。本文从PRAMCs的轻量化、高比模量、高比强度及增强颗粒的增强效果与功能性出发,选择6061Al合金作为基体合金,B4C颗粒作为增强体。目前,B4Cp/6061Al复合材料作为结构材料的一种,有关其在超低温下的力学性能、强化机制及断裂机制的报道较少,这在一定程度上限制了该复合材料在低温条件下的应用。此外,B4Cp/6061Al复合材料具有良好中子屏蔽效果。B在吸收热中子的过程中可使复合材料温度升高,导致复合材料可能长期处在高温服役环境中。因此,对于B4Cp/6061Al复合材料的高温力学性能和失效行为的评价尤为关键。本文将对B4Cp/6061Al复合材料的制备、微观组织及高低温力学行为进行系统地研究和讨论,具体分为以下三个部分:(1)本文首先利用粉末冶金法制备B4Cp/6061Al复合材料,研究热压温度(833 K、853 K和873 K)对复合材料的微观组织和室温力学性能的影响,并分析不同热压温度下复合材料的断裂行为。结果表明,833-B4Cp/6061Al复合材料内部的微孔洞及873-B4Cp/6061 Al复合材料中的反应产物是造成T4态B4Cp/6061Al复合材料屈服强度下降的主要原因。然后,选取优化的热压温度(853 K)制备不同B4C增强颗粒含量(0 wt%、5 wt%、10 wt%和15 wt%)复合材料,讨论时效时间/颗粒含量与硬度/电导率的对应关系,并研究峰时效态B4Cp/6061Al复合材料的室温拉伸性能。结果发现,随着增强颗粒含量增加,复合材料的室温屈服强度和极限抗拉强度逐渐增加,而伸长率逐渐下降。此外,利用直接强化机制和间接强化机制定量地预测了不同增强颗粒含量峰时效态B4Cp/6061Al复合材料的屈服强度,预测值与实验测量值基本保持一致。对于T4态和峰时效态B4Cp/6061Al复合材料而言,室温条件下的断裂机制包括基体的韧性断裂、B4C颗粒断裂和B4C颗粒与基体的界面脱粘。(2)其次,以峰值时效5 wt%B4Cp/6061Al复合材料为研究对象,研究超低温条件下复合材料的拉伸性能、强韧化机制及断裂机制。结果表明,当变形温度从298 K降至77 K,峰时效态5 wt%B4Cp/6061Al复合材料的屈服强度由340 MPa增至380 MPa,抗拉强度由389 MPa增至487 MPa,伸长率由11.9%提升至15.6%。相比于室温,77 K下的加工硬化指数和均匀伸长率均明显增加,说明该复合材料在低温条件下具有良好的抗变形能力。其中,在基体中发现了与低温条件下强度和塑性的同时提升有关的变形晶粒和再结晶晶粒。此外,还探究了缺口 5 wt%B4Cp/6061Al复合材料的拉伸性能及变形过程,发现降低温度可增加缺口敏感度。同时,基于二维真实组织的应力-应变场模拟结果表明,基体损伤更倾向于从缺口尖端产生,并向颗粒附近的高应力区域扩展。在77 K下,光滑和缺口试样的断裂机制与室温类似,主要包括基体的韧性断裂、颗粒断裂和颗粒与基体的界面脱粘。(3)最后,以退火态10 wt%B4Cp/6061Al复合材料作为研究对象,分析基体内及界面附近的微观组织,探究应变速率和热暴露时间对复合材料的高温力学行为的影响。结果表明,随着应变速率从10-3 s-1增至10-1 s-1,该复合材料的高温拉伸强度逐渐增加,而伸长率逐渐降低;经过长时间(1000 h)的热暴露处理后,该复合材料的高温拉伸强度和伸长率基本保持不变。此外,通过添加纳米B4C(n-B4C)颗粒进一步提升复合材料的高温拉伸强度。微观组织分析发现,n-B4C颗粒主要存在于在晶内和晶界处。n-B4C颗粒的加入可有效地延缓动态再结晶过程,使得基体晶粒发生细化、小角度晶界比例增加以及再结晶区域面积降低。当变形温度从373 K升至573 K,退火态(μ+n)-B4Cp/6061Al复合材料的高温拉伸强度增量降低,这与高温条件下由n-B4C颗粒引起的强化机制不同有关,即373 K下以Orowan强化机制为主,而573 K下以位错攀移机制为主。在高温下,不同变形温度和不同应变速率下退火态B4Cp/6061Al复合材料的失效形式为基体的韧性断裂,并伴随少量的界面脱粘。
王一博[2](2020)在《高阻尼7075铝基复合材料的制备及其阻尼行为研究》文中研究表明随着工业智能化的快速发展,航空航天材料以及精密仪器等电子材料朝着轻量化、多功能化、无污染化发展的同时,对铝合金的降振减噪性能提出了更高的要求。7075铝合金具有密度低、质量轻、加工成型性好,强硬度高等优良性能,广泛应用于航空航天、机械制造、国防军事等领域,然而其阻尼性能不佳,限制了其在一些高阻尼零部件材料方面的应用。因此,本文采用复合化技术来改善7075铝合金的阻尼性能,进一步拓宽7075铝合金的应用领域。本文以商用7075铝合金为基体、以纯Al颗粒、6061铝合金颗粒和Al Si10铝合金颗粒为增强相,采用轧制复合技术成功制备出Al P/7075、6061P/7075和Al Si10P/7075层状铝基复合材料,有效地提高了7075铝合金的阻尼性能,同时改善了其力学性能,还采用搅拌摩擦加工技术制备了高阻尼Al Si10P/7075铝基复合材料(FSP-Al Si10P/7075),并对这四种复合材料的微观组织、物相组成、力学性能和阻尼性能进行研究分析,为制备高阻尼7075铝合金提供理论与实验依据。研究结果表明,AlP/7075、6061P/7075和Al Si10P/7075层状铝基复合材料界面结合良好,没有裂纹等缺陷产生,增强颗粒层中存在大量颗粒间的界面以及微小的孔洞结构,增强相与7075铝基体之间的界面处并没有元素扩散,复合材料中无新相生成,FSP-Al Si10P/7075铝基复合材料基体中的Al Si10铝合金颗粒分布均匀,且没有发生团聚现象,无新相生成;Al P/7075、6061P/7075和Al Si10P/7075层状铝基复合材料的最大抗拉强度比7075铝基体分别提升了29%、30%和17%,中间颗粒层为脆性断裂,7075铝基体为韧性断裂,对这三种复合材料分别进行T6热处理后,其最大抗拉强度均有所提高,FSP-Al Si10P/7075铝基复合材料的最大抗拉强度略低于7075铝基体,断裂方式为韧性断裂;由于颗粒层中存在大量颗粒间的界面和微小孔洞会引发相应的界面阻尼和孔隙阻尼行为,从而使得Al P/7075、6061P/7075和Al Si10P/7075层状铝基复合材料的阻尼性能较7075铝基体均有大幅提升,在30-360℃区间内,三种层状铝基复合材料的内耗值都随着温度的升高而逐渐增大,在360℃时比7075铝基体分别提升了170%、149%和180%;Al P/7075、6061P/7075和Al Si10P/7075层状铝基复合材料的储能模量都随着温度的升高而降低,FSP-Al Si10P/7075铝基复合材料在360℃时的内耗值比7075铝基体提升了21%,阻尼性能优于7075铝基体。
温冬宝,朱德智,詹泉泉,陈龙[3](2020)在《中低体积分数SiCp增强铝基复合材料的性能研究》文中研究指明采用压力浸渗法制备了SiC的体积分数分别为25%、30%、35%、40%、45%、50%的SiCp/2024和SiCp/6061铝基复合材料,并研究了SiCp体积分数对复合材料的组织和性能的影响,以及复合材料在热处理状态的力学性能。结果表明,随着SiCp体积分数增加,SiCp/2024和SiCp/6061复合材料的硬度、抗拉强度和抗压强度均明显增加,伸长率明显降低,材料断裂方式为脆性断裂。其中当SiCp体积分数为50%时,SiCp/2024和SiCp/6061复合材料的硬度(HB)分别达到243.34和154.97,抗压强度分别达到840.63和519.83MPa,抗拉强度分别达到340.2和300.5MPa。经过固溶时效处理后,复合材料的强度、硬度均提高,伸长率均降低,其中SiCp体积分数较高的复合材料经热处理后性能提升更明显,SiCp/6061复合材料的性能提升比SiCp/2024更明显。
张学拯[4](2019)在《热处理对粉末触变成形SiCp/6061Al基复合材料组织和力学性能的影响及其强韧化机理研究》文中指出本文采用一种全新的颗粒增强铝基复合材料制备技术—粉末触变成形技术(PTF),制备了SiC颗粒(SiCp)增强6061铝(PTF-SiCp/6061Al)基复合材料。首先研究了PTF-SiCp/6061Al基复合材料在制备态下的组织和力学性能间的关系,通过与PTF技术制备6061(PTF-6061)合金和金属型铸造(PMC)技术制备6061(PMC-6061)合金对比,澄清了PTF的工艺特点和复合材料的性能优势。接着,研究了热处理对该复合材料组织和力学性能的影响,发现固溶处理可以同时提高复合材料的拉伸强度和延伸率,人工时效处理可以使复合材料产生明显的时效硬化。通过建模计算,揭露了复合材料在固溶处理过程中的强化、韧化机理,以及时效强化机理。研究结果表明:1.相比于传统的PMC技术,PTF工艺能够极大地提高材料的致密度、细化晶粒和共晶组织。PTF复合材料制备态的显微组织是由SiCp、近球状的初生α-Al相(平均尺寸为16.51μm)和晶间二次凝固组织组成;而PMC合金组织则由粗大的等轴晶(90.01μm)和晶间网状的共晶组织构成。由于SiCp对α-Al相的强化作用,复合材料的抗拉强度和屈服强度分别为230MPa和128MPa,显着高于PTF-6061合金和PMC-6061合金。2.在560℃经过6h固溶处理后,复合材料中的共晶组织基本溶解;由于SiC/Al界面阻碍热传递以及SiCp对晶界的钉扎作用,复合材料的组织粗化速率较慢,其整体固溶进程要慢于PTF-6061合金;其抗拉强度、屈服强度和延伸率达到峰值,分别为276 MPa、214 MPa和7%,较制备态分别提升了20.0%、67.2%和169.2%。3.在固溶处理过程中,固溶强化对复合材料屈服强度的贡献值最大,细晶强化、热错配强化和几何必须位错强化对复合材料屈服强度的贡献值中等且相当,Orowan强化对复合材料屈服强度的贡献值甚微,主要是SiCp微米级的尺度和其较大的颗粒间距所致;通过结合各强化机理和SiCp的失效情况而建立的修正剪切滞后模型,较好地预测了该复合材料在固溶过程中的屈服强度;复合材料在固溶过程中的韧化机理为:(1)SiCp的尺寸较小(平均尺寸为6.94μm且90%左右的颗粒尺寸低于10μm),有效降低了复合材料在大尺寸增强颗粒处提前断裂的概率;(2)SiCp的平均长径比为2.43,有效均衡了复合材料的拉伸强度和延伸率;(3)预氧化SiCp导致在SiCp/Al界面处形成MgAl2O4相,为复合材料提供了良好的界面结合强度;(4)PTF技术的运用,极大地提升了SiCp在基体中的分布均匀性,降低了因颗粒团簇而引起的应力集中。上述四种因素为随后的固溶处理奠定基础,经过560℃固溶6h后,复合材料中(5)基体延展性增加且(6)SiCp/Al界面结合强度提升,最终导致复合材料延伸率的显着改善。4.在175℃时效处理的过程中,溶质原子固溶度和位错密度此消彼长的综合作用,导致在整个时效阶段复合材料中析出相的平均尺寸大于基体合金初生α-Al相;而在峰时效和过时效阶段,由于位错协助基体中应变的释放和界面反应消耗掉一定量的Mg元素,复合材料中沉淀相的体积分数降低;其硬度、抗拉强度和屈服强度都呈先升后降的关系,并在时效10h后达到峰值,分别为119.5HV、309MPa和240MPa,较固溶态提高83.0%、12.0%和12.1%,而延伸率持续降低;位错加速沉淀相析出导致复合材料时效进程快于基体合金,而沉淀相较大的平均尺寸和较低的体积分数使复合材料在相同的条件下表现出较低的时效硬化率。5.在时效过程中,固溶强化对复合材料屈服强度的贡献值持续减小,沉淀强化的贡献值先增加后降低,并在峰时效阶段达到最大,而细晶强化、热错配强化和几何必须位错强化对屈服强度的贡献值基本保持不变。总体而言,前两种强化机制对复合材料屈服强度的贡献值较大,而后三种强化机制的贡献值较低且三者贡献度相当。本文中所提出的充分考虑了多种强化机制并引入SiCp失效分数修正后的剪切滞后模型,能够较为精确地预测颗粒增强铝基复合材料在时效过程中的屈服强度。
崔霞[5](2018)在《SiCp/Al复合材料界面特征及其在Cl离子环境中的腐蚀行为》文中研究指明SiCp/Al复合材料具有比强度、比模量、热导率高及密度小、热膨胀系数低等优异性能,在航空航天、船舶工业、电子元件等方面有着广泛应用前景,是新型电子封装材料的首选材料之一。SiCp/Al复合材料面临耐海洋气候使用环境下,其耐腐蚀性能的好坏是评价其是否具有实用价值的重要因素之一。本文以无压渗透法制备的SiCp/Al复合材料为研究对象,研究了SiC颗粒尺寸、SiC颗粒表面改性(高温氧化、镀镍/铜等)及基体合金化(Mg、Cu元素添加)对SiCp/Al复合材料微观组织(界面特征)及其在Cl-离子环境中腐蚀行为的影响规律,研究了不同Cl-离子浓度和PH条件下复合材料腐蚀行为,开展了SiCp/Al复合材料表面处理(微弧氧化和镀Ni-P)对复合材料腐蚀行为的影响研究,原位微区观察和分析了SiCp/Al复合材料在Cl-离子环境腐蚀过程中微区电位和Cl-离子浓度分布规律,揭示了Cl-离子参与的点蚀发生、发展机理。本文系统性地研究了SiC颗粒尺寸及其表面改性对SiCp/Al复合材料微观组织(界面特征)及在Cl-离子中腐蚀行为的影响规律。结果表明,过大尺寸SiC颗粒易存在浸渗盲区,过小尺寸SiC颗粒会提高颗粒比表面积,增加铝液浸渗难度。从SiCp/Al复合材料界面结合良好、组织致密考虑,SiC颗粒尺寸以53μm为宜。随SiC颗粒尺寸减小,在腐蚀初期,复合材料点蚀活性点增多,自腐蚀电位Ecorr降低,而自腐蚀电流Icorr增大,在腐蚀中后期,会受到SiC颗粒阻断了基体连续性作用,腐蚀速度反而会降低。SiC颗粒高温氧化处理应以加热温度为1100℃和氧化时间为6h为宜。化学镀镍/铜法可使SiC颗粒表面获得连续致密、厚薄均匀,且包覆性完整的胞状镀镍/铜层,镀镍层厚度约为3μm,镀铜层厚度约为4μm。经表面改性形成的SiO2氧化膜、镀镍/铜层均可抑制SiCp/Al复合材料界面相Al4C3的形成,改善SiC颗粒与Al基体间润湿性和降低界面气孔、孔隙等缺陷。但镀镍/铜SiC颗粒的复合材料会在界面处分别形成Al3Ni相和CuAl2相。SiC颗粒表面预处理后SiCp/Al复合材料在Cl离子环境中的耐腐蚀性能均有不同程度提高。有害界面相Al4C3被抑制和界面缺陷减少是SiC颗粒表面预处理提高复合材料耐腐蚀性能的主要原因。SiC颗粒镀Cu/Ni复合材料界面相CuAl2/Al3Ni会与铝基体发生“微电池”效应而对腐蚀性能不利,但这种不利影响效果低于Al4C3相被抑制和界面缺陷降低对复合材料耐腐蚀性能所带来有利影响。基体Al添加Mg含量大于4%时,复合材料界面缺陷减少,界面反应产物主要为钻石状MgA12O4、条状Mg2Si相及Si相。经热处理(T1、T4、T6和退火)后可进一步促进界面反应产物MgA12O4、Mg2Si及Si相的析出,析出物含量依次为退火>T6>T4>T1。基体添加Mg元素后会增加复合材料的初期腐蚀倾向和腐蚀速率,但因界面反应相MgA12O4、Mg2Si及Si对腐蚀通道能起到阻断作用,Mg元素添加会降低复合材料中后期腐蚀速率。基体添加Cu元素后可一定程度上抑制界面反应,Cu元素添加为2%-6%时,复合材料界面和Al-Cu基体晶界处均会析出CuAl2相,析出量随Cu元素添加量增加而增加。Cu元素添加<4%时,降低Al-Cu液流动性,复合材料界面缺陷增加。而当Cu元素添加约为6%时,SiC颗粒与Al液间的润湿性增加,改善复合材料界面。界面相CuAl2相作为阴极与Al基体构成了腐蚀“微电池”,复合材料呈现出更高的腐蚀倾向性,但Cu元素添加超过6%后,有害界面反应相Al4C3及其连片水解获得抑制,复合材料腐蚀速率降低。探究了Cl-浓度和p H值对SiCp/Al复合材料在Cl-中腐蚀行为的影响,随Cl-浓度增加,复合材料腐蚀电流增加,点蚀电位降低,增加复合材料局部活性中心,Nyquist图中呈现出两种类型的电化学阻抗谱,Nyquist曲线在Na Cl质量分数06%时由容抗弧组成,6%后出现一个高频区的容抗弧和低频区的一条与实轴呈45o直线(经典Warburg阻抗),Cl-浓度超过7%后,复合材料钝化现象不明显,局部活性点出现相互连接现象。并且强碱性p H值促进了复合材料点蚀,强酸性p H值促进了复合材料均匀腐蚀。SiCp/Al复合材料微弧氧化陶瓷膜由γ-Al2O3、α-Al2O3及莫莱石(3Al2O3.2SiO2)相组成,其表面粗糙,内部存在近圆形、火山口状小孔。复合材料化学镀Ni-P层为非晶态-晶态混合Ni-P晶体结构,由圆胞状Ni/P粒子堆积生长而成,结构致密、均匀,与基体牢固结合。微弧氧化陶瓷膜和Ni-P镀层均能对Cl-溶液起到腐蚀阻隔作用,提高复合材料Cl-抗腐蚀能力。在微弧氧化时间30min时制备的陶瓷膜腐蚀电位(-0.58V)比基体(-1.05V)有470m V提高,其腐蚀电流(7.94×10-7A/cm2)比基体(4.31×10-5 A/cm2)降低了2个数量级,在施镀60min时制备的Ni-P层自腐蚀电位(-0.75V)比基体(-1.03V)有300m V提高,其腐蚀电流(3.98×10-7A/cm2)比基体(2.51×10-5A/μm2)降低了2个数量级。原位微区观察了SiCp/Al复合材料微区表面的电位分布和Cl-浓度分布,揭示了Cl-离子参与点蚀形成机制。复合材料在腐蚀初期表面某些区域出现轻微电位降,钝化膜出现局部不稳定,腐蚀中期,电位降高度和位置出现改变,腐蚀后期,会出现稳定的电位降,并随时间增加电位降高度和尺度均增加。微区表面Z方向电位均是表面距离的函数,对于活性点,随表面距离减小,电位先缓慢降低,后迅速降低,之后呈现出U形,而非活性点,则呈现单调降低特征。由微区表面Cl-浓度原位分析表明,Cl-在复合材料表面局部发生了吸附和偏聚,其Cl-浓度远高于其它部位。随浸泡时间延长,原先出现的Cl-浓度聚集峰或持续保持或消失。被修复的亚稳点蚀孔附近Cl-偏聚效果消失,浓度下降恢复至本体Cl-浓度,而稳定点蚀孔附近Cl-持续偏聚。由此SiCp/Al复合材料稳定点蚀孔的形成存在4个阶段:复合材料钝化膜膜形成;界面附近Al4C3水解,导致钝化膜的局部破裂;Cl-离子在钝化膜破裂处发生吸附、聚集,破裂处钝化膜优先发生溶解、变薄,形成亚稳点蚀孔;亚稳点蚀孔或被修复而停止生长,或不断生长而成为稳定点蚀孔。此外非溶性Al2O3、Al(OH)2Cl、Al(OH)Cl2腐蚀产物封闭点蚀,阻止Cl-离子继续吸附和聚集,对小尺寸亚稳点蚀孔起到修复作用,而大尺寸亚稳点蚀孔形成可溶性腐蚀产物AlCl3则对亚稳点蚀孔的修复不利,引起亚稳点蚀孔向稳定点蚀孔转变。
杨飞[6](2018)在《直热法粉末触变成形制备高体积分数SiCp/6061Al复合材料性能研究》文中研究表明高体积分数SiCp/Al复合材料具有强度高、硬度高、热膨胀系数小、导热性能好等优点,被广泛应用于电子封装行业。传统成形方法制备的SiCp/Al复合材料存在颗粒与基体润湿性差,颗粒在基体中分布不均匀且易发生界面反应等缺陷,对复合材料性能产生不利影响,难以进行工业化批量生产。本文采用直热法粉末触变成形工艺制备体积分数60%的SiC颗粒增强6061铝基(SiCp/6061Al)复合材料。主要研究内容有:通过扫描电镜和XRD等检测手段,观察复合材料界面结合状态,分析有无界面反应的发生;对SiC颗粒进行预处理,包括盐酸浸泡、高温氧化、酸洗球磨,研究SiC表面改性对颗粒形貌及表面性质的影响;将表面改性后的SiC颗制成SiCp/Al复合材料,对其微观组织、力学性能和热物理性能进行检测,确定最佳的预处理工艺;制备的原始态SiCp/6061Al复合材料进行固溶+时效热处理,考察时效时间对基体材料析出相的影响,并通过其性能检测,确定最佳热处理工艺。研究发现:(1)直热法粉末触变成形SiCp/6061Al复合材料,选择成形温度610℃,增强相颗粒在基体中分布较为均匀,SiC颗粒与铝基界面结合良好,复合材料中未检测出杂质相和新相,表明在成形过程中没有界面反应的发生,复合材料抗折强度达到187.45 MPa,布氏硬度130 HBW(2.5/187.5),热膨胀系数6.023′10-6K-1,热导率123 W/(m·K),综合性能优良。(2)SiC颗粒1100℃高温氧化6 h,在颗粒表面生成一层厚度约为1.1 um的Si O2薄膜,能有效改善颗粒表面形貌和化学性质,提高界面结合强度,制备出的SiCp/6061Al复合材料组织结构致密,其抗折强度195 MPa,布氏硬度139HB,密度2.76 g/cm3,热膨胀系数6.889×10-66 K-1,这些性能较原始态均有所提高,但热导率有所降低,约为116.96 W/(m·K)。(3)用10%HF溶液对SiC颗粒进行酸洗球磨处理,颗粒表面实现洁净、粗化,且随着球磨时间的延续,粒径减小,尖角钝化明显,颗粒变得圆润。经酸洗球磨10 h,制备的SiCp/6061Al复合材料,其力学性能较原始态和氧化态SiCp/6061Al复合材料均得到不同程度的提高。实验所得复合材料热膨胀系数实测值(7.938×10-66 K-1)与Turner(7.3×10-66 K-1)模型预测值接近;且热导率实验结果169.42 W/(m·K)与H·J模型预测值181.41 W/(m·K)较为接近,表明借助等价有效热导率,可通过H·J模型精准预测多相或多粒径颗粒增强铝基复合材料的导热性能。(4)SiCp/6061Al复合材料在570℃固溶1 h后经175℃保温15 h,从铝基体中析出大量的第二相,呈弥散分布,使复合材料力学性能显着提高。热处理对复合材料热膨胀性能影响较弱,变化趋势不明显;其热导率在时效10 h时达到最大值,为156 W/m·K,较未处理态提高了约26.8%。
苏航[7](2013)在《玻璃空心微珠/Al多孔材料压缩及阻尼性能研究》文中研究指明本文采用挤压铸造专利技术制备了空心微珠体积分数为63%67%的玻璃空心微珠/铝泡沫多孔材料。利用金相显微镜、X射线成分分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子万能试验机、Gleeble1500D热-力模拟试验机、分离式Hopkinson压杆(SHPB)、动态力学分析仪(DMA)等分析手段,研究了多孔材料的微观组织、不同应变速率冲击吸能性能及低频阻尼性能,探讨微观组织与性能的关系。选取3M公司生产的玻璃空心微珠,牌号分别为S38、K46。对原始玻璃空心微珠(平均粒径40μm)的性能进行表征,发现其主要成分为SiO2和CaO,密度分别为0.38g/cm3和0.46g/cm3,孔隙率分别为85.1%和81.9%,空心微珠壁厚分比为1.0μm和1.3μm。XRD实验结果表明,玻璃空心微珠为非晶态。SEM结果表明,玻璃空心微珠几何形貌接近正圆形,空心微珠表面光滑,无微裂纹或孔洞等缺陷存在。制备的S38/Al和K46/Al多孔材料的密度分别为1.1g/cm3和1.3g/cm3。在准静态压缩下,制备的玻璃空心微珠/铝多孔材料的压缩强度随玻璃空心微珠孔壁厚度、基体合金强度的增大而增大;其中S38/1100、K46/1100多孔材料的准静态压缩强度分别为76MPa和86MPa,吸能能力为33MJ/m3(=49%)和35MJ/m3(=53%),S38/6061、K46/6061多孔材料的压缩强度分别为106MPa和121MPa,吸能能力为38MJ/m3(=42%)和43MJ/m3(=43%);经峰时效热处理后,S38/6061、K46/6061多孔材料的压缩强度提升至125MPa和145MPa,吸能能力提升至53MJ/m3(=47%)和55MJ/m3(=45%)左右。在中高应变速率动态压缩下,玻璃空心微珠/铝多孔材料的压缩强度较之准静态压缩有一定程度的提高,多孔材料表现出应变速率敏感性。应变速率敏感性的大小主要取决于基体合金,1100纯铝的应变速率敏感性高于6061铝合金,不同基体合金制备的多孔材料表现出同样的变化趋势且多孔材料的应变速率敏感性不随着应变速率的增加而发生改变。利用动态机械热分析仪研究了玻璃空心微珠/铝多孔材料的低频阻尼性能,探究玻璃空心微珠的阻尼随着应变、温度和频率的变化趋势。结果表明,多孔材料的阻尼值随着应变的增加而增大,其最大值可达0.14;多孔材料的阻尼值随着温度的增加而增加,其最大值可达0.15,多孔材料的阻尼值随着频率的增大而减小。热处理后多孔材料的阻尼值发生明显降低。对多孔材料的低频阻尼机理进行分析可得,应变作用下,多孔材料的主要阻尼机制为位错阻尼;温度作用下,多孔材料的主要阻尼机制为界面阻尼。热处理后多孔材料的阻尼值降低是由于热处理使位错强钉扎点密度升高,使复合材料界面结合力提高。
朱璇[8](2012)在《飞灰空心球/铝复合材料吸能性能与阻尼性能研究》文中研究表明本文采用压力浸渗专利技术制备高体积分数的飞灰空心球/铝复合材料,利用金相显微镜、X射线成分分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子万能试验机、Hopkinson压杆、动态力学分析仪(DMA)和内耗仪等分析手段,研究了复合材料的微观组织、冲击吸能性能及阻尼性能,并探讨组织与性能的关系。对原始飞灰空心球(粒径70μm)的性能进行表征发现其主要成分为SiO2和Al2O3,密度为0.66g/cm3,孔率为70%。TEM观察表明,飞灰空心球/Al复合材料的界面结合情况良好;纯铝基体与空心球不发生界面反应,含Mg的6061铝、7075铝合金与空心球存在界面反应,生成MgAl2O4。准静态压缩(应变率为10-3)条件下,飞灰空心球/Al复合材料的屈服强度和吸能能力随基体强度增加而增大,以1199Al、6061Al及7075Al为基体的复合材料的屈服强度分别为70MPa、150MPa和190MPa左右,准静态压缩条件下吸能能力分别为30MJ/m3、54MJ/m3和90MJ/m3左右。动态压缩条件下,飞灰空心球/铝复合材料的应变率敏感性取决于铝基体的应变率敏感性。1199Al基复合材料具有较大的应变率敏感性系数(),为0.04左右,且动态压缩屈服强度与准静态压缩相比提高了一倍,吸能能力提高了约50%70%,达到5060MJ/m3,吸能效率可达到70%80%左右。利用单悬臂法研究了飞灰空心球/铝复合材料低频阻尼。结果表明,低频(0.520Hz)下,当温度较低时(室温100℃),复合材料低频阻尼在(520)×10-3,并且随温度升高而增大;当高于300℃时,阻尼值达到(40120)×10-3。利用弯曲共振法研究了飞灰空心球/铝复合材料声频阻尼。在室温下测得12kHz应变振幅为10-4的阻尼为912×10-3,为铝合金阻尼的10倍。位错阻尼是声频下的材料的主要阻尼机制。以6061Al、7075Al合金为基体的复合材料阻尼性能低于1199Al基复合材料。低频下,当温度较低时,位错阻尼占主导地位;当到达共振频率12kHz时,界面影响较小,位错阻尼是复合材料的主要阻尼机制。
施虹霞[9](2009)在《颗粒尺寸对SiCp/Al复合材料阻尼性能的影响》文中提出为了明确颗粒尺寸对铝基复合材料组织、力学性能和阻尼性能的影响规律,本文采用粉末冶金法制备了10%的纳米级、亚微米级和微米级(40nm、500nm、1μm、5μm和10μm)的SiCp/Al复合材料。重点研究了制备纳米级复合材料的球磨工艺,以及制备微米级复合材料的球磨和机械混粉两种工艺。采用SEM和TEM研究了具有不同粒径的复合材料的微观组织,测试了其相应的室温拉伸性能,分析了颗粒尺寸对材料组织和力学性能的影响。采用动态机械分析仪(DMA)测试复合材料的低频阻尼性能随应变和温度变化的阻尼性能,阐述了颗粒尺寸对复合材料的阻尼性能的影响规律和阻尼机制。通过对纳米SiC和Al球磨工艺中的球磨时间以及硬脂酸含量对混粉效果的影响的研究,确定的最佳球磨工艺参数为:球磨时间15h,过程控制剂含量2wt%。并成功制备出综合性能良好的纳米和亚微米级复合材料,抗拉强度分别达到395和365MPa,较纯Al分别提高了259%和232%;虽然延伸率下降,依然分别达到了12.51%和11.4%。退火处理后性能有所下降,幅度不大。分别采用球磨和机械混粉两种工艺制备出微米级(1μm、5μm和10μm)复合材料。球磨制备出的复合材料抗拉强度达到305316MPa,塑性却只有4.07.2%;而机械混粉制备出的复合材料抗拉强度只有133142MPa,而塑性却达到17.326.3%。研究表明,球磨工艺比机械混粉工艺更容易大幅度提高复合材料抗拉强度,同时却使塑性急剧下降。对于高能球磨混粉制备的不同颗粒尺寸SiCp/Al复合材料,抗拉强度、屈服强度都比纯Al显着提高,延伸率明显下降。随着SiC颗粒尺寸的减小,复合材料挤压态的抗拉强度、屈服强度和延伸率逐渐增大;退火后,复合材料的强度和塑性较挤压态稍有降低。TEM分析结果表明,颗粒粒径为40nm和500nm时,挤压态SiCp/Al复合材料的界面附近没有热错配位错产生,基体上有热挤压造成的变形位错,复合材料晶粒细小。退火消除了部分变形位错,复合材料发生了再结晶,纳米SiC阻碍位错运动抑制晶粒长大,再结晶晶粒非常细小。挤压态下的微米级SiCp/Al复合材料的界面处和基体上都有大量位错存在,退火消除了部分变形位错,复合材料发生了再结晶。采用动态机械分析仪研究复合材料阻尼。对室温阻尼-应变振幅的曲线研究表明,无论是纳米、亚微米级和微米级复合材料在室温下显示的都是典型位错机制。并随着SiC颗粒尺寸的减小,阻尼性能逐渐增大。退火后,随着SiC颗粒尺寸的增大,阻尼性能逐渐增大。并且发现,纳米级复合材料阻尼性能明显要高于其它尺寸材料;退火后,其阻尼性能变为最低。阻尼-温度谱的测试结果表明,颗粒尺寸显着影响着内耗峰的出现。无论是纳米、亚微米级和微米级复合材料都发现了位错内耗峰的存在,并且随着颗粒尺寸增大,内耗峰后移。晶界阻尼峰在纳米、亚微米级复合材料中可以明显观察到,在微米级复合材料中并不明显。
王燕[10](2009)在《热处理对SnO2涂覆Al18B4O33w增强铝基复合材料阻尼性能的影响》文中研究说明本文系统研究了热处理对SnO2涂覆硼酸铝晶须增强铝基复合材料阻尼及室温力学性能的影响。采用挤压铸造法制备了SnO2和ABOw质量比分别为0:1,1:20,1:10,1:6的复合材料,晶须体积分数均为20%。观察分析了表面涂覆SnO2的硼酸铝晶须及其增强的纯铝基复合材料热处理前后的微观组织结构,研究了热处理温度、冷却方式对复合材料阻尼-温度谱的影响规律。研究结果表明,热处理影响界面处Sn的形态和分布,改变了界面附近基体中的位错组态,引起了复合材料阻尼及室温力学性能的变化。阻尼-温度谱的研究表明,热处理强烈地影响着复合材料的阻尼性能,尤其在P2峰处阻尼性能有显着提高。同一冷却方式下,ABOw/SnO2/Al的阻尼性能随热处理温度的升高而升高。不同热处理保温温度下材料的阻尼容量大小依次为:退火态>水淬态>铸态。且随热处理温度提高、涂覆量提高,P2峰向低温移动。室温下复合材料的阻尼-应变谱表明,室温下各种涂覆量复合材料的阻尼值基本保持一致,各热处理状态对复合材料的阻尼值影响区别不大。随着应变振幅的增加,复合材料阻尼由两部分组成,即与应变振幅无关及与应变振幅相关的阻尼,而与应变振幅相关的阻尼又可分为阻尼随应变振幅缓慢增加并出现微弱阻尼峰和快速增加两阶段。它们分别对应于位错阻尼及界面微滑移阻尼机制。高温下复合材料的阻尼-应变谱表明,随着测试温度的提高,阻尼值显着上升,并且应变振幅相关的阻尼快速增加阶段对应的应变量逐渐变小。因为在高温下,更有利于位错阻尼及界面微滑移阻尼机制的发挥。从晶须涂覆复合材料的室温拉伸实验可知,界面结合强度由于热处理时的界面反应而被弱化,从而因界面更易滑移而提高,力学性能因界面结合状态改变而降低。抗拉强度、屈服强度均有不同程度的降低,表现出与阻尼性能相反的规律。
二、热处理对6061Al/SiC_P复合材料阻尼性能的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、热处理对6061Al/SiC_P复合材料阻尼性能的影响(论文提纲范文)
(1)B4Cp/6061Al复合材料制备、微观组织与高低温力学行为(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 颗粒增强铝基复合材料的特点与应用 |
1.3 颗粒增强铝基复合材料的研究现状 |
1.3.1 颗粒增强铝基复合材料的制备方法 |
1.3.2 颗粒增强铝基复合材料的界面 |
1.3.3 颗粒增强铝基复合材料的强化机制 |
1.3.4 颗粒增强铝基复合材料的断裂行为 |
1.4 影响颗粒增强铝基复合材料力学性能的主要因素 |
1.4.1 颗粒尺寸、含量与形状 |
1.4.2 基体合金 |
1.4.3 工艺条件 |
1.4.4 变形温度 |
1.5 B_4Cp/Al复合材料的研究进展 |
1.6 主要研究思路及内容 |
2 实验方法 |
2.1 实验材料及设备 |
2.2 复合材料的制备工艺 |
2.2.1 粉末冶金工艺 |
2.2.2 热处理工艺 |
2.3 密度测试 |
2.4 显微组织表征 |
2.4.1 X射线衍射分析 |
2.4.2 金相组织表征与分析 |
2.4.3 扫描电子显微镜表征与分析 |
2.4.4 透射电子显微镜表征与分析 |
2.4.5 电子背散射衍射分析 |
2.4.6 同步辐射CT表征与分析 |
2.5 性能测试 |
2.5.1 电导率测试 |
2.5.2 硬度测试 |
2.5.3 拉伸性能测试 |
2.6 力学性能有限元模拟 |
3 B_4Cp/6061Al复合材料的粉末冶金工艺优化、室温性能及强化机制 |
3.1 球磨转速确定 |
3.1.1 原料表征 |
3.1.2 球磨转速对颗粒分布的影响 |
3.2 热压温度对B_4Cp/6061Al复合材料组织及性能的影响 |
3.2.1 热压温度对致密度的影响 |
3.2.2 热压温度对微观组织的影响 |
3.2.3 热压温度对硬度与电导率的影响 |
3.2.4 室温拉伸性能及断裂行为 |
3.3 不同增强体含量B_4Cp/6061Al复合材料的组织、室温性能及强化机制 |
3.3.1 颗粒含量对致密度的影响 |
3.3.2 颗粒含量对微观组织的影响 |
3.3.3 颗粒含量对室温力学及导电性能的影响 |
3.3.4 室温强化机制 |
3.4 本章小结 |
4 B_4Cp/6061A1复合材料的低温拉伸性能与强韧化机制 |
4.1 微观组织 |
4.1.1 基体晶粒分析 |
4.1.2 变形前后组织对比 |
4.2 低温拉伸性能及断裂机制 |
4.3 低温强韧化机理 |
4.4 应力集中对低温下复合材料拉伸性能及变形过程的影响 |
4.4.1 低温拉伸性能及缺口敏感性 |
4.4.2 缺口试样的低温断裂机制 |
4.4.3 缺口试样的应力-应变场有限元模拟 |
4.5 本章小结 |
5 B_4Cp/6061Al复合材料的高温拉伸性能与断裂机制 |
5.1 退火态微观组织 |
5.2 环境因素与高温力学行为 |
5.2.1 应变速率 |
5.2.2 热暴露时间 |
5.3 纳米颗粒添加对复合材料组织和拉伸性能的影响 |
5.3.1 纳米增强颗粒及界面表征 |
5.3.2 EBSD组织比较 |
5.3.3 高温力学性能及断裂机制 |
5.3.4 高温变形行为 |
5.3.5 高温强化机制 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(2)高阻尼7075铝基复合材料的制备及其阻尼行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 金属基复合材料 |
1.2.1 金属基复合材料概述 |
1.2.2 铝基复合材料概述 |
1.3 颗粒增强铝基复合材料的研究现状 |
1.4 颗粒增强铝基复合材料的制备方法 |
1.4.1 粉末冶金复合技术 |
1.4.2 铸造复合技术 |
1.4.3 轧制复合技术 |
1.4.4 搅拌摩擦加工技术(FSP) |
1.5 铝合金材料的阻尼性能 |
1.5.1 铝合金材料的阻尼性能 |
1.5.2 铝基复合材料阻尼行为研究现状 |
1.6 本课题研究意义、目的与内容 |
1.6.1 研究意义和目的 |
1.6.2 研究内容 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 轧制复合技术 |
2.2.2 复合材料热处理工艺 |
2.2.3 搅拌摩擦加工技术 |
2.3 显微组织分析 |
2.3.1 金相观察 |
2.3.2 扫描电镜(SEM)分析 |
2.3.3 XRD物相分析 |
2.4 力学性能测试 |
2.5 阻尼性能测试 |
第3章 Al_P/7075层状铝基复合材料的微观结构与阻尼性能研究 |
3.1 Al_P/7075层状铝基复合材料的微观结构与物相组成分析 |
3.1.1 扫描电镜分析 |
3.1.2 XRD物相分析 |
3.2 Al_P/7075层状铝基复合材料的力学性能研究 |
3.3 Al_P/7075层状铝基复合材料的阻尼性能研究 |
3.4 本章小结 |
第4章 6061_P/7075层状铝基复合材料的微观结构与阻尼性能研究 |
4.1 6061_P/7075层状铝基复合材料的微观结构与物相组成分析 |
4.1.1 扫描电镜分析 |
4.1.2 XRD物相分析 |
4.2 6061_P/7075层状铝基复合材料的力学性能研究 |
4.3 6061_P/7075层状铝基复合材料的阻尼性能研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 AlSi10_P/7075层状铝基复合材料的微观结构与阻尼性能研究 |
5.1 AlSi10_P/7075层状铝基复合材料的微观结构与物相组成分析 |
5.1.1 扫描电镜分析 |
5.1.2 XRD物相分析 |
5.2 AlSi10_P/7075层状铝基复合材料的力学性能研究 |
5.3 AlSi10_P/7075层状铝基复合材料的阻尼性能研究 |
5.4 本章小结 |
第6章 FSP-AlSi10_P/7075铝基复合材料的微观结构与阻尼性能研究 |
6.1 FSP-AlSi10_P/7075铝基复合材料的微观结构与物相组成分析 |
6.1.1 微观组织分析 |
6.1.2 XRD物相分析 |
6.2 FSP-AlSi10_P/7075铝基复合材料的力学性能研究 |
6.3 FSP-AlSi10_P/7075铝基复合材料的阻尼性能研究 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历及攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
(3)中低体积分数SiCp增强铝基复合材料的性能研究(论文提纲范文)
1 试验材料和方法 |
1.1 材料制备 |
1.2 表征方法 |
2 试验结果与分析 |
2.1 SiCp、基体合金、复合材料的显微形貌 |
2.2 复合材料的力学性能及断口形貌 |
2.2.1 硬度 |
2.2.2 力学性能及断口形貌 |
2.2.3 压缩性能及断口形貌 |
2.3 热处理对复合材料力学性能的影响 |
3 结论 |
(4)热处理对粉末触变成形SiCp/6061Al基复合材料组织和力学性能的影响及其强韧化机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 颗粒增强铝基复合材料概述 |
1.2 颗粒增强铝基复合材料的制备方法 |
1.2.1 无压渗透法 |
1.2.2 搅拌熔铸法 |
1.2.3 压力浸渗法 |
1.2.4 喷射沉积法 |
1.2.5 粉末冶金法 |
1.3 粉末触变成形技术的提出及国内外研究现状 |
1.3.1 粉末触变成形技术的提出 |
1.3.2 粉末触变成形技术的国内外研究现状 |
1.4 颗粒增强铝基复合材料热处理工艺的国内外研究现状 |
1.5 研究内容 |
1.6 技术路线 |
第2章 SiC_p/6061Al基复合材料的粉末触变成形制备及其组织与性能 |
2.1 前言 |
2.2 实验过程 |
2.3 实验结果与分析 |
2.3.1 显微组织分析 |
2.3.1.1 组织形貌、成分分析 |
2.3.1.2 组织致密性分析 |
2.3.2 拉伸性能 |
2.3.3 断裂机制分析 |
2.3.4 复合材料强化机理浅析 |
2.4 本章小结 |
第3章 固溶处理对粉末触变成形制备SiC_p/6061Al基复合材料组织和性能的影响 |
3.1 前言 |
3.2 实验过程 |
3.3 实验结果与分析 |
3.3.1 固溶时间对PTF-6061 合金组织和性能的影响 |
3.3.1.1 固溶时间对组织的影响 |
3.3.1.2 固溶时间对拉伸性能的影响 |
3.3.2 固溶时间对PTF-SiC_p/6061Al基复合材料组织和性能的影响 |
3.3.2.1 固溶时间对组织的影响 |
3.3.2.2 固溶时间对拉伸性能的影响 |
3.3.3 固溶温度对PTF-6061 合金组织和性能的影响 |
3.3.3.1 固溶温度对组织的影响 |
3.3.3.2 固溶温度对拉伸性能的影响 |
3.3.4 固溶温度对PTF-SiC_p/6061Al基复合材料组织和性能的影响 |
3.3.4.1 固溶温度对组织的影响 |
3.3.4.2 固溶温度对拉伸性能的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 粉末触变成形制备SiC_p/6061Al基复合材料在固溶过程中的强韧化机理 |
4.1 前言 |
4.2 实验过程 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 复合材料在固溶过程中的强化机理研究 |
4.3.1.1 基于剪切滞后模型的强化模型建立 |
4.3.1.2 Orowan强化 |
4.3.1.3 细晶强化 |
4.3.1.4 固溶强化 |
4.3.1.5 热错配强化 |
4.3.1.6 几何必须位错强化 |
4.3.2 现有强化模型对比研究 |
4.3.3 PTF-SiC_p/6061Al基复合材料在固溶过程中的韧化机理研究 |
4.3.3.1 SiC_p预氧化的影响 |
4.3.3.2 SiC_p尺寸的影响 |
4.3.3.3 SiC_p形状的影响 |
4.3.3.4 SiC_p分布均匀性的影响 |
4.3.3.5 基体延展性的影响 |
4.3.3.6 SiC_p与基体界面结合强度的影响 |
4.3.4 复合材料延伸率预测模型 |
4.4 本章小结 |
第5章 时效处理对粉末触变成形制备SiC_p/6061Al基复合材料组织和性能的影响 |
5.1 前言 |
5.2 实验过程 |
5.3 实验结果与分析 |
5.3.1 时效处理对PTF-6061 合金组织和性能的影响 |
5.3.1.1 时效处理对硬度的影响 |
5.3.1.2 时效处理对组织的影响 |
5.3.1.3 时效处理对拉伸性能的影响 |
5.3.2 时效处理对PTF-SiC_p/6061Al基复合材料组织和性能的影响 |
5.3.2.1 时效处理对硬度的影响 |
5.3.2.2 时效处理对组织的影响 |
5.3.2.3 时效处理对拉伸性能的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 粉末触变成形制备SiC_p/6061Al基复合材料在时效过程中的强化机理 |
6.1 前言 |
6.2 实验过程 |
6.3 实验结果与分析 |
6.3.1 时效过程中的强化机理研究 |
6.3.1.1 沉淀强化机制 |
6.3.1.2 其他强化机制 |
6.3.1.3 时效强化模型建立 |
6.4 本章小结 |
结论 |
创新点 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
(5)SiCp/Al复合材料界面特征及其在Cl离子环境中的腐蚀行为(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 金属基复合材料概述 |
1.2 SiC/Al颗粒增强铝基复合材料 |
1.2.1 制备方法 |
1.2.2 应用概况 |
1.2.3 界面反应 |
1.2.4 影响界面反应的因素 |
1.3 铝基复合材料在Cl离子环境下腐蚀的研究现状 |
1.3.1 铝基体中的腐蚀 |
1.3.2 界面处的腐蚀 |
1.3.3 影响SiC_p/Al复合材料腐蚀的因素 |
1.4 铝基复合材料表面改性 |
1.4.1 微弧氧化 |
1.4.2 化学镀镍 |
1.5 本文研究目的、意义和主要研究内容 |
第2章 实验材料及研究方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 SiC颗粒表面预处理 |
2.2.2 无压渗透法制备复合材料 |
2.2.3 复合材料表面改性 |
2.2.4 组织观察及分析 |
2.2.5 电化学测试 |
2.2.6 原位微区扫描测试 |
第3章 SiC_p表面预处理对SiC_p/Al复合材料组织及腐蚀行为的影响 |
3.1 引言 |
3.2 SiC颗粒尺寸对复合材料组织和腐蚀行为的影响 |
3.2.1 复合材料微观组织 |
3.2.2 Cl离子中的腐蚀行为 |
3.3 SiC_p表面预氧化处理对复合材料组织及腐蚀行为的影响 |
3.3.1 SiC_p预氧化微观形貌 |
3.3.2 复合材料微观组织 |
3.3.3 Cl离子中的腐蚀行为 |
3.4 SiC_p表面镀镍预处理对复合材料组织和腐蚀行为的影响 |
3.4.1 SiC_p镀镍层形貌 |
3.4.2 复合材料微观组织 |
3.4.3 Cl离子中的腐蚀行为 |
3.5 SiC_p表面镀铜预处理对复合材料组织及腐蚀行为的影响 |
3.5.1 SiC_p表面镀铜形貌 |
3.5.2 复合材料微观组织 |
3.5.3 Cl离子中的腐蚀行为 |
3.6 本章小结 |
第4章 基体成分对SiC_p/Al复合材料微观组织及腐蚀行为的影响 |
4.1 引言 |
4.2 SiC_p/Al-Mg复合材料 |
4.2.1 Mg含量对复合材料组织和腐蚀行为的影响 |
4.2.2 热处理对SiC_p/Al-Mg复合材料的显微组织和腐蚀行为的影响 |
4.3 SiC_p/A1-Cu复合材料 |
4.3.1 Cu含量对复合材料组织的影响 |
4.3.2 Cu含量对复合材料腐蚀行为的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 Cl离子及pH值对SiC_p/A1复合材料腐蚀行为的影响 |
5.1 引言 |
5.2 Cl离子浓度对SiC_p/A1复合材料腐蚀行为的影响 |
5.2.1 腐蚀微观形貌 |
5.2.2 Cl离子中的腐蚀行为 |
5.2.3 Cl离子作用下的腐蚀过程 |
5.3 pH值对SiC_p/Al复合材料Cl离子中腐蚀行为的影响 |
5.3.1 微观腐蚀形貌 |
5.3.2 腐蚀行为 |
5.4 本章小结 |
第6章 表面改性对SiC_p/A1复合材料腐蚀行为的影响 |
6.1 微弧氧化 |
6.1.1 微弧氧化膜微观形貌 |
6.1.2 微弧氧化膜物相分析 |
6.1.3 Cl离子中的腐蚀行为 |
6.2 表面化学镀Ni-P |
6.2.1 Ni-P层微观形貌 |
6.2.2 物相分析 |
6.2.3 Cl离子中的腐蚀行为 |
6.3 本章小结 |
第7章 基于微区分析的早期腐蚀机理研究 |
7.1 引言 |
7.2 微区表面电位原位观察 |
7.2.1 腐蚀微观形貌 |
7.2.2 微区表面电位分布 |
7.2.3 微区表面Z方向电位分布原位观察 |
7.3 微区表面Cl~-浓度原位观察 |
7.4 Cl~-加速腐蚀机理 |
7.5 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(6)直热法粉末触变成形制备高体积分数SiCp/6061Al复合材料性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 铝基复合材料 |
1.2.1 铝基复合材料概述 |
1.2.2 铝基复合材料分类 |
1.3 颗粒增强铝基复合材料 |
1.3.1 SiC增强铝基复合材料国外研究现状 |
1.3.2 SiC增强铝基复合材料国内研究现状 |
1.4 SiC_p/Al复合材料的制备工艺 |
1.4.1 粉末冶金法 |
1.4.2 喷射沉积法 |
1.4.3 搅拌铸造法 |
1.4.4 压力浸渗法 |
1.4.5 无压渗透法 |
1.4.6 直热法粉末触变成形 |
1.5 SiC颗粒增强铝基复合材料关键技术问题 |
1.5.1 界面反应 |
1.5.2 组织致密性 |
1.5.3 界面润湿性 |
1.6 SiC表面改性工艺 |
1.6.1 溶胶-凝胶法 |
1.6.2 化学镀法 |
1.6.3 非均相沉淀法 |
1.6.4 氟酸盐浸洗法 |
1.6.5 高温氧化法 |
1.7 SiC增强铝基复合材料热处理 |
1.7.1 铝基复合材料热处理概述 |
1.7.2 SiC_p/6061Al复合材料热处理 |
1.8 课题研究意义及内容 |
1.8.1 课题研究意义 |
1.8.2 课题研究内容 |
第2章 实验过程与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 基体材料 |
2.1.2 增强相 |
2.2 实验设备 |
2.3 实验技术路线 |
2.4 SiC_p/6061Al复合材料制备 |
2.4.1 SiC颗粒表面改性 |
2.4.2 球磨混粉 |
2.4.3 半固态温度的选择 |
2.4.4 复合材料制备 |
2.4.5 固溶+时效热处理 |
2.5 性能检测及分析 |
2.5.1 密度测试 |
2.5.2 力学性能测试 |
2.5.3 物相分析 |
2.5.4 热物理性能分析 |
2.5.5 微观组织观察 |
第3章 碳化硅颗粒表面改性工艺 |
3.1 引言 |
3.2 颗粒清洗 |
3.3 高温氧化 |
3.3.1 热重分析 |
3.3.2 氧化增重 |
3.3.3 颗粒形貌 |
3.4 酸洗球磨 |
3.5 本章小结 |
第4章 颗粒预处理对复合材料组织及性能影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验方案 |
4.3 金相观察 |
4.4 界面特征 |
4.5 力学性能 |
4.6 热物理性能 |
4.6.1 热膨胀性能分析 |
4.6.2 热导率分析 |
4.7 本章结论 |
第5章 热处理对复合材料性能影响 |
5.1 引言 |
5.2 时效时间对复合材料强度与硬度影响 |
5.3 热处理对第二相析出的影响 |
5.4 热处理对复合材料断口形貌影响 |
5.5 差热分析 |
5.6 热处理对复合材料热膨胀性能影响 |
5.7 热处理对复合材料热导率的影响 |
5.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
(7)玻璃空心微珠/Al多孔材料压缩及阻尼性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 空心微珠/Al 多孔材料的发展 |
1.3 空心微珠/Al 多孔材料的微观组织结构 |
1.4 空心微珠/Al 多孔材料的压缩吸能性能 |
1.4.1 泡沫材料压缩吸能性能的评价标准 |
1.4.2 空心微珠/Al 多孔材料在低应变速率下的压缩吸能行为 |
1.4.3 空心微珠/Al 多孔材料在中高应变速率下的压缩吸能行为 |
1.5 玻璃空心微珠/Al 多孔材料的阻尼性能 |
1.5.1 金属材料的阻尼机制 |
1.5.2 泡沫多孔材料的阻尼性能 |
1.6 本文主要研究内容 |
第二章 材料制备及试验方法 |
2.1 玻璃空心微珠/Al 多孔材料的制备工艺 |
2.2 玻璃空心微珠表征 |
2.3 基体合金的选择及成分分析 |
2.4 热处理工艺的原则及评价标准 |
2.5 玻璃空心微珠/Al 多孔材料体积分数、孔隙率的测定 |
2.6 试验方法 |
2.6.1 微观组织分析 |
2.6.2 压缩性能测试 |
2.6.3 低频阻尼性能测试 |
第三章 玻璃空心微珠/Al 多孔材料压缩性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 玻璃空心微珠/1100 多孔材料的压缩吸能行为 |
3.2.1 玻璃空心微珠/1100 多孔材料的准静态压缩吸能行为 |
3.2.2 玻璃空心微珠/1100 多孔材料的中应变速率压缩吸能行为 |
3.2.3 玻璃空心微珠/1100 多孔材料的高应变速率压缩吸能行为 |
3.3 玻璃空心微珠/6061 多孔材料的压缩吸能行为 |
3.3.1 玻璃空心微珠/6061 多孔材料热处理工艺研究 |
3.3.2 玻璃空心微珠/6061 多孔材料的准静态压缩吸能行为 |
3.3.3 玻璃空心微珠/6061 多孔材料的中应变速率压缩吸能行为 |
3.3.4 玻璃空心微珠/6061 多孔材料的高应变速率压缩吸能行为 |
3.4 玻璃空心微珠/Al 多孔材料微观组织对其压缩性能的影响 |
3.4.1 玻璃空心微珠/Al 多孔材料微观组织分析 |
3.4.2 玻璃空心微珠/Al 准静态压缩过程微观组织分析 |
3.4.3 玻璃空心微珠/Al 中高应变速率压缩过程微观组织分析 |
3.5 玻璃空心微珠/Al 多孔材料压缩弹性阶段分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 玻璃空心微珠/Al 多孔材料阻尼性能分析 |
4.1 前言 |
4.2 玻璃空心微珠/1100 多孔材料阻尼性能分析 |
4.3 玻璃空心微珠/6061 多孔材料阻尼性能分析 |
4.4 玻璃空心微珠/Al 多孔材料阻尼机理分析 |
4.4.1 基体合金对于多孔材料阻尼机理的影响 |
4.4.2 空心微珠对于多孔材料阻尼机理的影响 |
4.4.3 热处理对于玻璃空心微珠/6061 多孔材料阻尼机理的影响 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文 |
致谢 |
(8)飞灰空心球/铝复合材料吸能性能与阻尼性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 飞灰空心球/Al 复合材料的发展 |
1.2.1 闭孔型泡沫金属 |
1.2.2 空心球/Al 复合材料 |
1.3 空心球/Al 复合材料的吸能性能 |
1.3.1 材料吸能性能的评价指标 |
1.3.2 泡沫铝材料的吸能性能 |
1.3.3 飞灰空心球/Al 复合材料的吸能性能 |
1.4 空心球/Al 复合材料的阻尼性能 |
1.4.1 泡沫金属的阻尼性能 |
1.4.2 飞灰空心球/Al 复合材料的阻尼性能 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 材料制备及试验方法 |
2.1 飞灰空心球/Al 复合材料的设计思路 |
2.2 原始飞灰空心球的选择 |
2.2.1 飞灰空心球的形貌 |
2.2.2 飞灰空心球的密度及孔隙率 |
2.2.3 飞灰空心球的成分及相分析 |
2.3 基体的选择 |
2.4 飞灰空心球/Al 复合材料的制备方法 |
2.5 热处理工艺选择 |
2.6 试验方法 |
2.6.1 微观组织分析 |
2.6.2 压缩性能测试 |
2.6.3 阻尼性能测试 |
第3章 飞灰空心球/Al 复合材料微观组织 |
3.1 前言 |
3.2 飞灰空心球/Al 复合材料的组织及孔率 |
3.3 飞灰空心球/Al 复合材料的微观形貌及成分分析 |
3.3.1 原始飞灰空心球的微观形貌及成分分析 |
3.3.2 飞灰空心球/1199Al 复合材料的微观形貌及成分分析 |
3.3.3 飞灰空心球/6061Al 复合材料的微观形貌及成分分析 |
3.3.4 飞灰空心球/7075Al 复合材料的微观形貌及成分分析 |
3.4 飞灰空心球/Al 复合材料的界面组织 |
3.4.1 退火态飞灰空心球/1199Al 复合材料的微观结构 |
3.4.2 退火态飞灰空心球/6061Al 复合材料的微观结构 |
3.4.3 退火态飞灰空心球/7075Al 复合材料的微观结构 |
3.5 本章小结 |
第4章 飞灰空心球/Al 复合材料的吸能性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 飞灰空心球/Al 复合材料的准静态压缩吸能性能 |
4.2.1 飞灰空心球/Al 复合材料的准静态压缩应力-应变曲线 |
4.2.2 飞灰空心球/Al 复合材料的准静态压缩吸能能力 |
4.2.3 飞灰空心球/Al 复合材料的准静态压缩变形机理 |
4.2.4 飞灰空心球/Al 复合材料原位压缩分析 |
4.3 飞灰空心球/Al 复合材料的动态压缩吸能性能 |
4.3.1 飞灰空心球/1199Al 复合材料的动态压缩性能 |
4.3.2 飞灰空心球/6061Al 复合材料的动态压缩性能 |
4.3.3 飞灰空心球/7075Al 复合材料的动态压缩性能 |
4.3.4 飞灰空心球/Al 复合材料的动态吸能性能 |
4.3.5 飞灰空心球/Al 复合材料的动态吸能机理 |
4.4 本章小结 |
第5章 飞灰空心球/Al 复合材料阻尼性能研究 |
5.1 前言 |
5.2 飞灰空心球/Al 复合材料的低频内耗及影响因素 |
5.2.1 测试参数对空心球/Al 多孔材料低频内耗的影响 |
5.2.2 基体对飞灰空心球/Al 复合材料低频内耗的影响 |
5.2.3 热处理工艺对飞灰空心球/Al 复合材料低频内耗的影响 |
5.3 飞灰空心球/Al 复合材料的声频内耗及影响因素 |
5.3.1 基体对飞灰空心球/Al 复合材料声频内耗的影响 |
5.3.2 飞灰空心球/Al 复合材料的声频阻尼内耗机理 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(9)颗粒尺寸对SiCp/Al复合材料阻尼性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 材料的阻尼及表征和测量方法 |
1.2.1 材料的阻尼 |
1.2.2 材料阻尼的表征方法 |
1.2.3 材料阻尼的测量方法和测量仪器 |
1.3 铝基复合材料阻尼性能的研究现状 |
1.3.1 铝基复合材料的阻尼机制 |
1.3.2 铝基复合材料阻尼性能的影响因素 |
1.3.3 铝基复合材料阻尼性能的研究进展 |
1.3.4 高阻尼铝基复合材料的设计准则 |
1.4 本课题主要研究内容 |
第2章 试验材料及研究方法 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料 |
2.3 SiC_p/Al 复合材料的制备 |
2.4 分析测试方法 |
2.4.1 颗粒粒度分布测定 |
2.4.2 室温拉伸性能测试 |
2.4.3 X 射线衍射分析 |
2.4.4 扫描电子显微组织观察 |
2.4.5 透射电子显微组织观察 |
2.4.6 阻尼性能测试 |
第3章 复合材料的制备、组织与力学性能 |
3.1 SiC_p/Al 复合材料的制备 |
3.1.1 纳米及亚微米级 SiC_p/Al 复合粉末的球磨工艺 |
3.1.2 微米级 SiC_p/Al 复合粉末的混粉工艺 |
3.1.3 复合材料的真空热压与热挤压 |
3.2 颗粒尺寸对复合材料组织结构的影响 |
3.2.1 球磨混粉制备复合材料的组织结构 |
3.2.2 机械混粉制备复合材料的组织结构 |
3.3 颗粒尺寸对挤压态和退火态复合材料力学性能的影响 |
3.3.1 球磨混粉制备复合材料的力学性能 |
3.3.2 机械混粉制备复合材料的力学性能 |
3.4 本章小结 |
第4章 颗粒尺寸对 SiC_p/Al 复合材料阻尼性能的影响 |
4.1 试验方案的确定 |
4.1.1 试样测试状态的确定 |
4.1.2 测试参数的确定 |
4.2 颗粒尺寸对球磨制备 SiC_p/Al 复合材料阻尼性能的影响 |
4.2.1 阻尼-应变谱 |
4.2.2 阻尼-温度谱 |
4.3 颗粒尺寸对机械混粉 SiC_p/Al 复合材料阻尼性能的影响 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
(10)热处理对SnO2涂覆Al18B4O33w增强铝基复合材料阻尼性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 复合材料阻尼性能及其理论的发展概况 |
1.2.1 阻尼性能的表征 |
1.2.2 金属基复合材料的阻尼机制 |
1.2.3 阻尼材料的研究进展 |
1.2.4 涂层与界面反应的研究进展 |
1.2.5 热处理对阻尼性能的影响的研究进展 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 试验材料及方法 |
2.1 复合材料的制备 |
2.1.1 材料制备工艺 |
2.1.2 试验材料 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 热处理 |
2.2.2 扫描电子显微镜分析(SEM) |
2.2.3 透射电子显微镜分析(TEM) |
2.2.4 X射线衍射物相分析(XRD) |
2.2.5 阻尼性能测试 |
2.2.6 室温力学性能测试 |
第3章 复合材料界面与基体微观组织结构 |
3.1 引言 |
3.2 涂覆前后硼酸铝晶须的组织结构 |
3.3 复合材料的组织结构 |
3.3.1 ABOW/SnO_2/Al热处理前后的SEM及XRD分析 |
3.3.2 ABOw/SnO_2/Al热处理前后的TEM观察 |
3.3.3 ABOw/SnO_2/Al热处理前后复合材料基体中位错组态 |
3.4 分析与讨论 |
3.4.1 热处理前后界面组织形貌分析 |
3.4.2 热处理前后基体的位错组态 |
3.5 本章小结 |
第4章 热处理对复合材料阻尼性能的影响规律 |
4.1 引言 |
4.2 复合材料阻尼-温度谱的基本特性 |
4.2.1 温度T对ABOw/SnO_2/Al阻尼性能的影响 |
4.2.2 频率f对ABOw/SnO_2/Al阻尼性能的影响 |
4.3 热处理对阻尼-温度谱的影响 |
4.3.1 保温温度对ABOw/SnO_2/Al阻尼性能的影响 |
4.3.2 冷却方式对ABOw/SnO_2/Al阻尼性能的影响 |
4.4 晶须表面涂覆量对热处理后复合材料阻尼性能的影响 |
4.5 分析与讨论 |
4.5.1 热处理对低温阻尼机制的影响 |
4.5.2 热处理对中温阻尼峰P2 及其机制的影响 |
4.5.3 热处理对高温阻尼机制的影响 |
4.6 本章小结 |
第5章 复合材料的阻尼应变谱及室温力学性能 |
5.1 引言 |
5.2 复合材料的室温力学性能 |
5.2.1 室温拉伸性能 |
5.2.2 断口形貌 |
5.3 涂覆复合材料的室温阻尼-应变谱 |
5.3.1 复合材料的阻尼-应变谱的基本特性 |
5.3.2 冷却方式对室温下阻尼-应变谱的影响 |
5.3.3 保温温度对室温下阻尼-应变谱的影响 |
5.4 涂覆复合材料的高温阻尼-应变谱 |
5.5 分析与讨论 |
5.5.1 复合材料的室温力学性能 |
5.5.2 复合材料的室温阻尼-应变谱 |
5.5.3 复合材料的高温阻尼-应变谱 |
5.5.4 热处理对复合材料综合性能的影响 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、热处理对6061Al/SiC_P复合材料阻尼性能的影响(论文参考文献)
- [1]B4Cp/6061Al复合材料制备、微观组织与高低温力学行为[D]. 高民强. 大连理工大学, 2020
- [2]高阻尼7075铝基复合材料的制备及其阻尼行为研究[D]. 王一博. 桂林理工大学, 2020(07)
- [3]中低体积分数SiCp增强铝基复合材料的性能研究[J]. 温冬宝,朱德智,詹泉泉,陈龙. 特种铸造及有色合金, 2020(06)
- [4]热处理对粉末触变成形SiCp/6061Al基复合材料组织和力学性能的影响及其强韧化机理研究[D]. 张学拯. 兰州理工大学, 2019(08)
- [5]SiCp/Al复合材料界面特征及其在Cl离子环境中的腐蚀行为[D]. 崔霞. 南京航空航天大学, 2018(01)
- [6]直热法粉末触变成形制备高体积分数SiCp/6061Al复合材料性能研究[D]. 杨飞. 兰州理工大学, 2018(09)
- [7]玻璃空心微珠/Al多孔材料压缩及阻尼性能研究[D]. 苏航. 哈尔滨工业大学, 2013(03)
- [8]飞灰空心球/铝复合材料吸能性能与阻尼性能研究[D]. 朱璇. 哈尔滨工业大学, 2012(06)
- [9]颗粒尺寸对SiCp/Al复合材料阻尼性能的影响[D]. 施虹霞. 哈尔滨工业大学, 2009(S2)
- [10]热处理对SnO2涂覆Al18B4O33w增强铝基复合材料阻尼性能的影响[D]. 王燕. 哈尔滨工业大学, 2009(S2)