納米碳化硅顆粒增強鋁基復合材料的制備及性能研究.pdf

1、碳化硅顆粒增強鋁基（SiCp/Al）復合材料由于具有比強度、比剛度高，導電、導熱性能優(yōu)良，耐高溫、耐磨性能較好、熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)點，而具有廣闊的應用前景。當增強體碳化硅顆粒(SiCp)達到納米尺寸時，其增強效果更好。本課題利用高能球磨和真空熱壓燒結法成功地制備了納米碳化硅顆粒增強鋁基(nano-SiCp/Al)復合材料，觀察了復合材料試樣的微觀組織，測試了燒結試樣的力學性能。為了改善增強體nano-SiCp和Al基體的潤濕性，使nano

2、-SiCp在Al基體中均勻分布并保持納米尺寸，盡可能地抑制不良界面反應，減少硬脆相的產(chǎn)生，充分發(fā)揮nano-SiCp的增強作用，實驗中對nano-SiCp進行了酸洗、化學鍍銅等表面改性處理，效果顯著。
　　在高能球磨過程中，nano-SiCp的體積含量、球磨時間、轉速是影響混合粉末質量的主要工藝參數(shù)。實驗結果表明，nano-SiCp的體積含量為2％，球磨時間為2h，轉速為200r/min為最佳高能球磨參數(shù)。
　　真空熱壓燒結

3、過程中，燒結溫度、軸向載荷、保溫時間是影響燒結試樣性能的主要工藝參數(shù)。實驗結果表明，燒結溫度為873K、軸向載荷為40MPa、保溫保壓20min為最佳燒結參數(shù)。
　　nano-SiCp酸洗和化學鍍銅后增強Al基復合材料的組織均勻、晶粒細小、界面質量較高，nano-SiCp在鋁基體中均勻分布，復合材料的力學性能更加優(yōu)良。這一結果表明，對nano-SiCp進行表面改性可顯著改善nano-SiCp與Al基體的潤濕性，使nano-SiCp