亞微米顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備、組織與性能研究.pdf

1、本文率先將高能球磨和半固態(tài)擠壓技術(shù)相結(jié)合,形成亞微米顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制備新技術(shù).通過自行設(shè)計(jì)的半固態(tài)擠壓裝置,采用高能球磨—半固態(tài)擠壓制備了亞微米SiCp/2014Al和SiCp/6066Al復(fù)合材料,利用金相顯微鏡、掃描電鏡、萬能電子拉伸機(jī)、熱分析儀、維氏硬度計(jì)等手段系統(tǒng)研究了亞微米SiCp/Al復(fù)合材料的顯微組織、力學(xué)和熱物理性能.并通過對(duì)材料的組織性能分析,研究了不同有機(jī)溶劑對(duì)亞微米顆粒在基體中的分散效果,半固態(tài)擠壓工藝參數(shù)對(duì)

2、材料組織性能的影響,以及亞微米顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的強(qiáng)化機(jī)制、斷裂機(jī)制、時(shí)效硬化行為等.得出的主要結(jié)論如下:1.亞微米陶瓷顆粒有良好的增強(qiáng)效果.一定體積分?jǐn)?shù)內(nèi),亞微米顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的力學(xué)性能隨增強(qiáng)體含量的增加而增加,但增強(qiáng)體含量過多時(shí),復(fù)合材料中的增強(qiáng)體聚集區(qū)和增強(qiáng)體/增強(qiáng)體界面反而會(huì)惡化材料的力學(xué)性能.2.隨著亞微米增強(qiáng)體含量的增加,復(fù)合材料的主要微觀斷裂機(jī)制沿"基體撕裂→增強(qiáng)體/基體界面開裂→增強(qiáng)體/增強(qiáng)體開裂"轉(zhuǎn)變.3.復(fù)合

3、材料的最佳半固態(tài)擠壓溫度為復(fù)合材料中液相體積分?jǐn)?shù)為40﹪時(shí)基體所對(duì)應(yīng)的溫度;提高擠壓比,有利于復(fù)合材料性能的提高.4.在丙酮、正丁醇、乙醇三種有機(jī)溶劑中,丙酮在混料時(shí)對(duì)0.13μm的SiC分散效果最好,采用其作為混料介質(zhì)制備的復(fù)合材料性能最好.5.彌散分布的亞微米顆粒并未影響基體合金的時(shí)效動(dòng)力學(xué),復(fù)合材料的峰時(shí)效時(shí)間與基體合金相同,但顆粒含量過高時(shí),復(fù)合材料中的大尺寸顆粒團(tuán)聚體起到了微米級(jí)增強(qiáng)顆粒加速基體合金時(shí)效析出的作用.6.采用高能