陶瓷-鋼網(wǎng)絡(luò)復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、Al2O3/鋼鐵基復(fù)合材料作為陶瓷/金屬?gòu)?fù)合材料中的一部分，它兼?zhèn)淞颂沾刹牧弦约颁撹F材料的優(yōu)良性能，具有耐磨損、耐高溫、高比模量、高比強(qiáng)度、密度小、韌性好以及良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性等顯著特點(diǎn)。三維網(wǎng)絡(luò)Al2O3/鋼復(fù)合材料中的鋼和陶瓷在空間上呈現(xiàn)出了三維網(wǎng)絡(luò)狀的貫穿結(jié)構(gòu)，相比傳統(tǒng)的纖維增強(qiáng)、顆粒增強(qiáng)等復(fù)合材料，其性能有大幅度的提升，但是陶瓷與鋼鐵之間潤(rùn)濕性極差，因而如何改善兩者之間的潤(rùn)濕狀況就成了廣大研究者關(guān)注的問(wèn)題。
　　本課題利用C

2、VD法在陶瓷骨架及其表面上涂覆金屬Ti涂層，改善了Al2O3陶瓷與鋼之間的潤(rùn)濕狀況，采用真空消失模鑄造法制備Al2O3陶瓷/Ti/鋼復(fù)合材料；研究了復(fù)合材料界面的結(jié)合情況以及其力學(xué)性能，討論了不同類型的結(jié)合界面對(duì)復(fù)合材料性能的影響。
　　研究的結(jié)果表明：多孔陶瓷外表面及骨架內(nèi)部可以獲得平整、均勻的鈦涂層，熔融鋼液在Ti涂層的誘導(dǎo)作用下可以完全浸滲到多孔陶瓷骨架的孔隙中，并且占據(jù)多孔陶瓷的三角微孔與孔筋，能夠制備得內(nèi)部無(wú)坍塌、無(wú)宏觀

3、孔洞且界面緊密結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)Al2O3陶瓷/Ti/鋼復(fù)合材料。鍍鈦層的Al2O3陶瓷與鋼界面結(jié)合的主要機(jī)制有機(jī)械結(jié)合和冶金結(jié)合，在高溫條件下Fe、Ti和Al2O3兩相及三相之間會(huì)發(fā)生反應(yīng)，生成新的金屬間化合物Fe2AlTi、FeAlTiO5和Fe2Ti等，形成了一種緊密結(jié)合的界面。陶瓷體積分?jǐn)?shù)的增加會(huì)導(dǎo)致復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度降低，復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度略低于鋼基體但高于實(shí)體Al2O3陶瓷。隨著復(fù)合材料中陶瓷體積分?jǐn)?shù)的增加其抗彎強(qiáng)度也逐漸降低。以鈦為