SiCp-Al FGM的制備及力學(xué)性能研究.pdf

1、由于功能梯度材料具有高比強(qiáng)度、高比模量、耐高溫、耐高壓、高韌性、低膨脹性和尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、能源、海洋工程、生物、電磁、核工程等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景，目前其制備方法及力學(xué)性能是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重要課題。本文在總結(jié)傳統(tǒng)制備工藝的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了粉末冶金法，用一次熱壓成型工藝制備了增強(qiáng)體尺寸分別為5、7、10微米的SiCp/Al功能梯度復(fù)合材料，并對(duì)微觀組織、密度、壓縮性能及拉伸性能進(jìn)行了研究。主要研究結(jié)論如下：
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2、、用一次真空熱壓粉末冶金法制備出了性能良好，增強(qiáng)體尺寸分別為5、7、10微米的SiCp/AlFGM。此方法工藝流程簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備條件要求不高，易于實(shí)現(xiàn)，減少二次加工的成本，適于批量生產(chǎn)。分別對(duì)功能梯度復(fù)合材料的微觀組織、密度、拉伸性能、壓縮性能進(jìn)行了測(cè)試研究。
　　 2、通過(guò)粉末冶金法制備的SiCp/Al FGM的坯料均勻性、致密性較好，層與層之間結(jié)合良好，這說(shuō)明層與層之間直接進(jìn)行鋪粉可以克服用擴(kuò)散焊制備時(shí)層與層之間結(jié)合的問(wèn)題。<

3、br>　　 3、實(shí)驗(yàn)所制備的不同尺寸增強(qiáng)體的SiCp/Al FGM均具有良好的微觀組織。基體處于微熔狀態(tài)，基體與增強(qiáng)體結(jié)合緊密，沒(méi)有明顯的裂紋和孔洞。不同比例增強(qiáng)體各相鄰兩層結(jié)合良好，沒(méi)有明顯裂紋現(xiàn)象。從微觀組織形貌可以看出，實(shí)驗(yàn)所采用的溫度、壓力適度，試驗(yàn)工藝可行。
　　 4、對(duì)不同尺寸增強(qiáng)體的SiCp/Al FGM的壓縮性能進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，同等實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，5μm SiCp/Al FGM壓縮性能最好。將模擬的理論結(jié)果與