原位生成WAl12和Al2O3混雜增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制備與性能研究.pdf

1、為了滿足航天領(lǐng)域?qū)Σ牧细弑葎偠取⒏弑葟?qiáng)度、防輻射的需要，本文以三氧化鎢顆粒和純鋁為原料，采用粉末冶金方法分別制備了顆粒體積百分?jǐn)?shù)為5％，10%和15%的(WAl12p+Al2O3p)/Al結(jié)構(gòu)功能一體化鋁基復(fù)合材料。采用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)和 X射線衍射(XRD)等分析測試手段研究了復(fù)合材料的微觀組織結(jié)構(gòu)。并且用萬能電子拉伸試驗(yàn)機(jī)和硬度測試儀研究了復(fù)合材料的力學(xué)性能。計(jì)算了復(fù)合材料的輻射屏蔽性能。采用Gleeble-1

2、500熱模擬試驗(yàn)機(jī)研究了復(fù)合材料的高溫壓縮變形行為，通過建立流變方程和加工圖對鋁基復(fù)合材料的熱加工性能進(jìn)行表征。研究了復(fù)合材料熱軋制變形行為。
　　TEM和DSC分析結(jié)果表明，在復(fù)合材料制備過程中，WO3和Al發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成細(xì)小的WAl12和Al2O3顆粒。在(WAl12p+Al2O3p)/Al復(fù)合材料中，WAl12和Al2O3以團(tuán)簇形式分布于Al基體中，這一化學(xué)反應(yīng)提高了(WAl12p+Al2O3p)/Al復(fù)合材料的室溫拉伸

3、性能；
　　輻射防護(hù)性能計(jì)算表明，WAl12顆粒的引入明顯提高了復(fù)合材料的輻射屏蔽性能。
　　復(fù)合材料的高溫壓縮研究結(jié)果表明，隨著變形溫度的升高和應(yīng)變速率的降低，復(fù)合材料的流變應(yīng)力降低。計(jì)算了復(fù)合材料的變形應(yīng)力本構(gòu)方程。
　　體積含量10%的(WAl12p+Al2O3p)/Al鋁基復(fù)合材料的加工圖表明，該復(fù)合材料在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)出現(xiàn)一個不穩(wěn)定區(qū)域，位于低溫高應(yīng)變速率區(qū)，該區(qū)域?yàn)轭w粒周圍形成孔洞造成的；在溫度為350~450