納米SiC顆粒增強(qiáng)泡沫鋁基復(fù)合材料的制備和性能的研究.pdf

1、為了獲得孔尺寸均勻細(xì)小的泡沫結(jié)構(gòu)，通過(guò)高能球磨混粉，采用粉末冶金密實(shí)化方法制備納米SiC顆粒增強(qiáng)泡沫鋁基復(fù)合材料。發(fā)泡劑采用CaCO3粉末。重點(diǎn)是nano-SiCp/Al泡沫復(fù)合材料的制備、力學(xué)性能和熱性能的研究。采用SEM觀察球磨混粉的形貌。采用差熱分析(TGA)方法研究CaCO3的分解特性。優(yōu)化發(fā)泡溫度和發(fā)泡時(shí)間。采用Instron5569力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)測(cè)量納米SiC顆粒增強(qiáng)泡沫鋁基復(fù)合材料的壓縮性能?？偨Y(jié)孔隙率、孔的尺寸結(jié)構(gòu)及Si

2、C的體積分?jǐn)?shù)對(duì)泡沫復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。采用TMS-2熱膨脹儀和激光熱物性儀測(cè)量納米SiC顆粒增強(qiáng)泡沫鋁基復(fù)合材料的熱性能。
　　觀察高能球磨后nano-SiCp/Al復(fù)合粉末微觀形貌確定球磨工藝為：球料比15:1；轉(zhuǎn)速200rpm；球磨時(shí)間21h。熱擠壓溫度為530℃，保溫時(shí)間為45min。熱擠壓提高材料致密度，使SiC和CaCO3分布更均勻。隨著CaCO3體積分?jǐn)?shù)的增加，孔隙率和孔的尺寸增加。隨著發(fā)泡溫度的增加和發(fā)泡時(shí)間的延

3、長(zhǎng)，納米SiC顆粒增強(qiáng)泡沫鋁基復(fù)合材料的孔隙率會(huì)先增加到最大值，之后減小?？椎某叽鐣?huì)隨著發(fā)泡時(shí)間的增加先增加后減小。但孔的尺寸則是隨著發(fā)泡溫度的增加一直增加。加入納米SiC顆?？梢詷O大地改變?nèi)廴跔顟B(tài)下鋁基復(fù)合材料的粘度?？紫堵屎涂椎某叽缍茧S著納米SiC顆粒體積分?jǐn)?shù)的增加而減少。
　　在壓縮試驗(yàn)中，納米SiC顆粒增強(qiáng)泡沫鋁基復(fù)合材料呈現(xiàn)出特別的壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線：彈性變形階段；平臺(tái)階段；密實(shí)化階段。隨著孔隙率的增加，平臺(tái)應(yīng)力降低，能