亞微米顆粒增強鋁基復合材料的制備、組織與性能研究.pdf

1、本文率先將高能球磨和半固態(tài)擠壓技術相結合,形成亞微米顆粒增強鋁基復合材料制備新技術.通過自行設計的半固態(tài)擠壓裝置,采用高能球磨—半固態(tài)擠壓制備了亞微米SiCp/2014Al和SiCp/6066Al復合材料,利用金相顯微鏡、掃描電鏡、萬能電子拉伸機、熱分析儀、維氏硬度計等手段系統(tǒng)研究了亞微米SiCp/Al復合材料的顯微組織、力學和熱物理性能.并通過對材料的組織性能分析,研究了不同有機溶劑對亞微米顆粒在基體中的分散效果,半固態(tài)擠壓工藝參數(shù)對

2、材料組織性能的影響,以及亞微米顆粒增強鋁基復合材料的強化機制、斷裂機制、時效硬化行為等.得出的主要結論如下:1.亞微米陶瓷顆粒有良好的增強效果.一定體積分數(shù)內(nèi),亞微米顆粒增強鋁基復合材料的力學性能隨增強體含量的增加而增加,但增強體含量過多時,復合材料中的增強體聚集區(qū)和增強體/增強體界面反而會惡化材料的力學性能.2.隨著亞微米增強體含量的增加,復合材料的主要微觀斷裂機制沿"基體撕裂→增強體/基體界面開裂→增強體/增強體開裂"轉變.3.復合

3、材料的最佳半固態(tài)擠壓溫度為復合材料中液相體積分數(shù)為40﹪時基體所對應的溫度;提高擠壓比,有利于復合材料性能的提高.4.在丙酮、正丁醇、乙醇三種有機溶劑中,丙酮在混料時對0.13μm的SiC分散效果最好,采用其作為混料介質(zhì)制備的復合材料性能最好.5.彌散分布的亞微米顆粒并未影響基體合金的時效動力學,復合材料的峰時效時間與基體合金相同,但顆粒含量過高時,復合材料中的大尺寸顆粒團聚體起到了微米級增強顆粒加速基體合金時效析出的作用.6.采用高能