準(zhǔn)連續(xù)網(wǎng)狀(TiB2+Al2O3)-2024Al復(fù)合材料的制備及力學(xué)性能研究.pdf

1、傳統(tǒng)的鋁基復(fù)合材料追求增強(qiáng)體在基體中的均勻分布,破壞了基體的完整性,限制了基體良好塑性的發(fā)揮。本課題為了解決上述問題,設(shè)計制備了增強(qiáng)體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分布的新型結(jié)構(gòu)材料。以2024鋁粉、TiO2粉和B粉為原料,利用低能球磨技術(shù)混粉,并結(jié)合真空熱壓燒結(jié)技術(shù)制備網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。利用XRD、SEM、TEM等檢測手段研究了復(fù)合材料組織形貌和物相構(gòu)成隨B/TiO2比例變化的規(guī)律。同時,依據(jù)B/TiO2比例的變化,研究B/TiO2=2、4/3、0三個體系

2、燒結(jié)態(tài)和擠壓態(tài)復(fù)合材料的力學(xué)性能隨增強(qiáng)體種類變化的規(guī)律。
　　探討了球磨轉(zhuǎn)速和球磨時間對增強(qiáng)體原料形貌的影響,并確定球磨轉(zhuǎn)速150rpm,球磨時間2h為最佳球磨工藝。通過DTA測試,確定反應(yīng)溫度為810℃,并研究了保溫時間對增強(qiáng)體形貌的影響,確定最佳保溫時間為60min。
　　通過對復(fù)合材料組織形貌及物相組成的研究,確定B/TiO2=2、4/3、0時,增強(qiáng)體體系分別為(TiB2+Al2O3)、(TiB2+Al2O3+Al3T

3、i)和(Al2O3+Al3Ti)。通過TEM和SEM確定生成的TiB2和Al2O3為顆粒狀,比較細(xì)小,尺寸約為0.5?m;Al3Ti為桿狀,比較粗大,長度約為25?m。增強(qiáng)體成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分布于基體顆粒周圍,連接相鄰合金顆粒,強(qiáng)化復(fù)合材料。同時,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)保證了基體完整性,有利于提高復(fù)合材料整體的塑性。
　　通過對復(fù)合材料進(jìn)行室溫力學(xué)性能測試得出,隨著B含量的增加,復(fù)合材料的綜合性能逐漸提高。其中B/TiO2=2體系,明顯優(yōu)于其他兩個體