真空熱壓制備鋁基碳化硼復(fù)合材料的研究.pdf

1、顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域和民用領(lǐng)域。其中碳化硼顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料是新興的一種。研究顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料具有重要的實(shí)際意義和價(jià)值,目前受到越來越多的科研機(jī)構(gòu)和學(xué)者們的青瞇。本課題對(duì)熱壓法制備碳化硼增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備工藝進(jìn)行了探索。
　　 本文通過真空熱壓法成功制備出碳化硼含量為10wt％、20wt%、30wt%、40wt%的6061鋁合金基復(fù)合材料。對(duì)所制備的復(fù)合材料的制備工藝、微觀形貌、力學(xué)性能、腐蝕性

2、能和軋制板材性能進(jìn)行了研究。
　　 工藝研究表明,真空熱壓法制備的最佳工藝為:碳化硼粉末預(yù)先經(jīng)酒精或丙酮清洗、晾干后在420℃預(yù)氧化1h,在加熱過程中,在500℃保溫30min。燒結(jié)工藝參數(shù)為:燒結(jié)溫度為650℃,燒結(jié)壓力為120MPa,燒結(jié)時(shí)間為60min。
　　 微觀形貌研究表明,熱壓法制備復(fù)合材料中碳化硼顆粒分布均勻,成型質(zhì)量較好,熱壓燒結(jié)過程中沒有出現(xiàn)新相,隨著碳化硼含量的升高,在制備過程中增強(qiáng)顆粒容易破碎,使得

3、復(fù)合材料中增強(qiáng)顆粒的尺寸明顯減小。靠近界面的基體處有明顯的元素?cái)U(kuò)散現(xiàn)象。
　　 物理和力學(xué)性能研究表明,復(fù)合材料的致密度較高并且隨著碳化硼含量的增加而降低。材料硬度隨碳化硼含量的增加而增大,碳化硼含量為10wt%、20wt%、30wt%、40wt%的6061鋁合金基復(fù)合材料的平均硬度為91.08、102.1、123.6、139.2HV,較基體分別提高了12.8%、26.5%、53.2%、72.5%。碳化硼含量為30wt%時(shí),顆粒

4、周圍顯微維氏硬度較復(fù)合材料基體提高了51.4%。
　　 抗腐蝕試驗(yàn)表明,不同碳化硼含量增強(qiáng)顆粒的加入沒有明顯改變復(fù)合材料的電化學(xué)腐蝕特性,隨著碳化硼含量的增加,材料的自腐蝕電位變化不大,而自腐蝕電流呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì),自腐蝕電流icorr分別為4.772、2.803、2.526、7.597(×10-6A·cm-2)。純鋁基復(fù)合材料的極化特性與6061鋁基復(fù)合材料稍有差異。碳化硼含量相同時(shí),純鉛基復(fù)合材料抗腐蝕性能低于6061