攪拌法制備SiCp增強鋁基復合材料工藝優(yōu)化及性能研究.pdf

1、采用低成本的半固態(tài)攪拌法制備了不同質量分數(shù)SiCp/Al復合材料，利用掃描電鏡(SEM)和金相顯微鏡(OM)研究了顆粒的微觀形貌和復合材料的微觀組織；采用X射線衍射和差熱分析(DTA)研究了顆粒的微觀形貌和復合材料化學反應產物；采用阿基米德原理、電子萬能實驗機和布氏硬度計對復合材料的致密性、室溫拉伸性能和硬度進行了測試；并通過SEM對復合材料拉伸斷口形貌進行了觀察，分析其斷裂機制；采用耐馳熱膨脹儀研究了不同質量分數(shù)復合材料的熱膨脹性能，

2、并對質量分數(shù)為6％的SiCp/Al復合材料的干摩擦磨損性能和高溫蠕變性能進行了研究。
　　正交試驗對復合材料工藝優(yōu)化結果表明，在機械超聲攪拌過程中，工藝參數(shù)機械攪拌速度為400 r/min，機械超聲攪拌溫度為650℃～670℃，機械超聲攪拌時間為20 min，增強相質量分數(shù)為6%時，復合材料組織均勻，抗拉強度、彈性模量、硬度和伸長量均得到明顯的改善和提高。并得出復合材料的斷裂機制主要以基體的塑性開裂，增強體的斷裂和界面因發(fā)生化學反

3、應而影響了界面的結合強度為主。
　　熱膨脹實驗表明，隨著顆粒質量分數(shù)的增加，復合材料的熱膨脹系數(shù)降低，相對于純鋁來說，復合材料的累積殘余應變明顯降低。采用Kerner模型描述SiCp/Al復合材料的熱膨脹系數(shù)，理論熱膨脹系數(shù)和實驗熱膨脹系數(shù)最為接近。
　　不同滑動速度和不同外加荷載參數(shù)下，對復合材料干摩擦磨損性能研究表明，隨著外加荷載和滑動速度的增加，SiCp/Al復合材料的質量磨損率變化并不是單調的，而是呈現(xiàn)先降低后增加的