粉末冶金法制備粉煤灰增強鋁基復合材料耐磨性的研究.pdf

1、粉煤灰是電廠燃煤后排出的固體廢棄物，來源廣泛、價格低廉，作為一種球形增強體顆粒以其優(yōu)良的抗應力特性而得到廣泛地關注。目前廣泛應用的攪拌鑄造法制備顆粒增強金屬基復合材料，但均勻分散性和界面控制仍難以優(yōu)化。
　　本文以純度為99％的鋁粉為基體原料，以粉煤灰作為添加劑，通過粉料的均勻混合-單軸向冷壓-燒結的工藝流程制備粉煤灰增強鋁基復合材料。實驗優(yōu)化各項工藝參數，改善粉煤灰的分散性;研究不同保壓時間對生坯性能的影響;探索燒結溫度、保溫時

2、間對復合材料氣孔率、界面結合、界面反應、燒結試樣硬度以及耐磨性能的影響。實驗結果表明:
　　使用300目篩下粉煤灰為增強體;選用鋼球為研磨介質，添加量為:W14∶W12∶W10∶W8∶W6=1∶1∶3∶3∶2;混料筒添加混合粉末質量為150g，轉速不得超過140 r/min;當混料時間小于3小時，隨著混料時間的增大，粉煤灰的分散性變好，當混料時間超過3小時后，粉煤灰以細條狀分布于顆粒界面之間，延長混料時間無法提高均勻性;隨著粉煤灰

3、含量的增多，復合材料的組織越來越疏松，在本文工藝下，能保證復合材料中粉煤灰含量少于15％時，分散性良好，粉煤灰含量超過15％后，難以制得致密燒結試樣。
　　成型過程中，選用壓制載荷400MPa壓制90g混合粉末，保壓時間為2min、4min、6min時，燒結試樣易產生大裂紋，保壓8min、10min燒結試樣完整度高，不易開裂。
　　隨燒結溫度升高，燒結試樣氣孔率下降，顆粒間界面逐漸消失，硬度和耐磨性都有所提高，但當燒結溫度為