攪拌法制備SiCp增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料工藝優(yōu)化及性能研究.pdf

1、采用低成本的半固態(tài)攪拌法制備了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)SiCp/Al復(fù)合材料，利用掃描電鏡(SEM)和金相顯微鏡(OM)研究了顆粒的微觀形貌和復(fù)合材料的微觀組織；采用X射線衍射和差熱分析(DTA)研究了顆粒的微觀形貌和復(fù)合材料化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物；采用阿基米德原理、電子萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)和布氏硬度計(jì)對(duì)復(fù)合材料的致密性、室溫拉伸性能和硬度進(jìn)行了測(cè)試；并通過(guò)SEM對(duì)復(fù)合材料拉伸斷口形貌進(jìn)行了觀察，分析其斷裂機(jī)制；采用耐馳熱膨脹儀研究了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)復(fù)合材料的熱膨脹性能，

2、并對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6％的SiCp/Al復(fù)合材料的干摩擦磨損性能和高溫蠕變性能進(jìn)行了研究。
　　正交試驗(yàn)對(duì)復(fù)合材料工藝優(yōu)化結(jié)果表明，在機(jī)械超聲攪拌過(guò)程中，工藝參數(shù)機(jī)械攪拌速度為400 r/min，機(jī)械超聲攪拌溫度為650℃～670℃，機(jī)械超聲攪拌時(shí)間為20 min，增強(qiáng)相質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%時(shí)，復(fù)合材料組織均勻，抗拉強(qiáng)度、彈性模量、硬度和伸長(zhǎng)量均得到明顯的改善和提高。并得出復(fù)合材料的斷裂機(jī)制主要以基體的塑性開(kāi)裂，增強(qiáng)體的斷裂和界面因發(fā)生化學(xué)反

3、應(yīng)而影響了界面的結(jié)合強(qiáng)度為主。
　　熱膨脹實(shí)驗(yàn)表明，隨著顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)降低，相對(duì)于純鋁來(lái)說(shuō)，復(fù)合材料的累積殘余應(yīng)變明顯降低。采用Kerner模型描述SiCp/Al復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)，理論熱膨脹系數(shù)和實(shí)驗(yàn)熱膨脹系數(shù)最為接近。
　　不同滑動(dòng)速度和不同外加荷載參數(shù)下，對(duì)復(fù)合材料干摩擦磨損性能研究表明，隨著外加荷載和滑動(dòng)速度的增加，SiCp/Al復(fù)合材料的質(zhì)量磨損率變化并不是單調(diào)的，而是呈現(xiàn)先降低后增加的