| 题名 | 伪半固态挤压制备高体积分数SiCp/Al复合材料的性能研究 |
| 作者 | 黄会强 |
| 答辩日期 | 2014 |
| 导师 | 阎峰云 |
| 关键词 | 铝基复合材料 伪半固态成形 挤压工艺 微观组织 力学性能 热物理性能 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 高体积分数SiCp/A1综合了Al和SiC的优异特点,具有低密度、高强度、低CTE和良好的导电导热性。因此在很多领域尤其是航空航天领域都得到广泛应用。目前制备高体积分数SiCp/A1复合材料的方法主要有粉末冶金法、搅拌铸造、无压浸渗法、压力熔渗、注射成型等,制备工艺复杂且成本较高。与诸多制造工艺相比,伪半固态挤压成形工艺具有近净成形能力强、设备投入少等优点。本文采用伪半固态挤压成形成功制备了SiCp/A1复合材料,采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱(EDS)等技术分析其渗透过程,深入研究其渗透机理;系统地研究了SiCp/A1复合材料的力学、热学性能,揭示了SiC含量、颗粒级配、复合材料的结构等与性能的关系和规律,为研制低成本、高强度、高导热、低膨胀的SiCp/A1复合材料提供了实验与理论依据。本工艺结合了粉末冶金技术、半固态金属加工技术的特点,主要特点有：(1)可以实现材料近终成型,避免复合材料收缩,从而减少了制件的机械加工量。(2)避免采用粉末冶金工艺生产过程中在SiC与铝基体界面处留下的微观孔洞。(3)在伪半固态成形时,由于坯料中有熔化的液态金属存在,可以降低SiC和Al之间的粘度,流动性好,有利于材料成形,因而技术的改进,可以实现自动化制造。(4)伪半固态成形的流动应力低,挤压速度快,可以制备形状复杂的零件。(5)伪半固态成形温度比较低,在基体金属熔点附近温度,且释放了结晶潜热,降低了材料对模具的热冲击,提高了模具的使用寿命。采用伪半固态挤压工艺制备SiC体积分数为40%、50%、65%的SiCp/A1复合材料,并对其微观组织和性能进行研究。结果表明：制备的高体积分数SiCp/A1复合材料中SiC颗粒分布均匀,铝合金填充在SiC缝隙中,形成致密组织。Mg和SiO2均能改善SiC颗粒与Al的界面润湿性,增加界面结合强度。所制得的vol(SiC)65%的复合材料密度为3.11g/cm3,表面硬度为HB108.5,抗折强度302.1MPa,热膨胀率低于5.6×10-6／K,热导率为74W/mK;本工艺制备SiCp/A1复合材料的断裂既包含了解理断裂、基体塑性断裂,也包含了界面脱粘开裂。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 71 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/90986]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 黄会强. 伪半固态挤压制备高体积分数SiCp/Al复合材料的性能研究[D]. 2014. |
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