粉煤灰-A1合金復(fù)合材料的制備及摩擦磨損性能研究.pdf

1、顆粒增強(qiáng)鋁合金基復(fù)合材料中研究最多的增強(qiáng)體有SiC、SiO2、Al2O3等顆粒，這些增強(qiáng)體一般都有尖銳的棱角，在受應(yīng)力的作用下易引起應(yīng)力集中，球形增強(qiáng)體以其優(yōu)良的抗應(yīng)力特性而得到廣泛地關(guān)注。本文選擇工業(yè)廢棄物粉煤灰作為增強(qiáng)體，不僅提高鋁合金復(fù)合材料性能，降低其成本，還能將粉煤灰變廢為寶，達(dá)到以廢治廢的目的。課題首先通過酸溶法對(duì)粉煤灰進(jìn)行表面改性，制得與鋁合金基體相容性好的粉煤灰顆粒，然后采用粉未冶金法成功地制備了粉煤灰/A1合金復(fù)合材料

2、，并對(duì)粉煤灰的最佳改性工藝及不同含量粉煤灰增強(qiáng)鋁合金復(fù)合材料的制備工藝、密度、硬度、界面反應(yīng)、微觀結(jié)構(gòu)、摩擦磨損性能及摩擦機(jī)理進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明：
　　 (1)與鹽酸和硝酸相比，硫酸改性粉煤灰效果最好，其最佳改性條件為濃度10mol/L硫酸溶液在常溫下改性15h。
　　 (2)用粉末冶金法可以制備出密度較小、硬度較大的粉煤灰/Al合金復(fù)合材料。復(fù)合材料的密度隨著粉煤灰質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而減小，硬度先升高后減小，密度和硬

3、度都隨著燒結(jié)溫度的升高而增大。
　　 (3)在不同燒結(jié)溫度下，粉煤灰與鋁合金基體均發(fā)生一定界面反應(yīng)，生成有利于界面結(jié)合的MgO、MgAl2O4、Mg2Si等新生相。
　　 (4)復(fù)合材料的摩擦磨損性能均優(yōu)于鋁合金基體。復(fù)合材料的磨損量隨著粉煤灰摻量的增加而減小，隨載荷和磨損時(shí)間增大而增大；摩擦系數(shù)隨粉煤灰摻量、載荷的增加先減小后趨于穩(wěn)定然后增大，隨摩擦磨損時(shí)間延長而增大。
　　 (5)粉煤灰/鋁合金復(fù)合材料的主要