攪拌鑄造法制備短碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料.pdf

1、本文通過(guò)添加不同含量的鍍銅碳纖維,采用液態(tài)攪拌鑄造法成功的制備出含不同碳纖維體積分?jǐn)?shù)的短碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。通過(guò)會(huì)相顯微鏡、維氏硬度測(cè)試、掃描電子顯微鏡、拉伸試驗(yàn)、油浸和阿基米德原理等檢測(cè)方法,對(duì)碳纖維含量、熱處理工藝以及擠壓工藝對(duì)短碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料微觀組織、物理性能及力學(xué)性能的影響進(jìn)行了深入研究。
　　 通過(guò)對(duì)碳纖維表面鍍銅,解決了碳纖維和2024鋁合金基體的潤(rùn)濕性和界面反應(yīng)問(wèn)題。通過(guò)采用并使用1％的硼酸熔液對(duì)鍍銅碳

2、纖維表面進(jìn)行浸泡處理,解決了復(fù)合材料制備過(guò)程中的高溫氧化的問(wèn)題。
　　 通過(guò)對(duì)熔體攪拌槳和熔配爐的改造設(shè)計(jì),增加了向熔體中添加短碳纖維的速度,改善了短碳纖維在基體中的分布,避免了碳纖維添加過(guò)程中出現(xiàn)的高溫灼傷、熔滴飛濺等危險(xiǎn)。通過(guò)分析不同參數(shù)對(duì)復(fù)合材料微觀組織和微觀缺陷的影響,發(fā)現(xiàn)了攪拌溫度、攪拌時(shí)間、攪拌速度及保溫時(shí)間等工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合材料的微觀組織、物理性能和力學(xué)性能的影響規(guī)律,確定了復(fù)合材料的最佳攪拌鑄造制備工藝:碳纖維添加

3、溫度為760℃,攪拌時(shí)間為10min,攪拌速度為2500r／min,保溫時(shí)間為10min,澆注溫度在690～720℃之間。采用此工藝制備的短碳纖維增強(qiáng)2024鋁基復(fù)合材料碳纖維分散均勻,與基體結(jié)合良好。
　　 短碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料鑄態(tài)組織的氣孔率比較高,密度和致密性相對(duì)比較低。熱擠壓致密化沒(méi)有改變碳纖維在鋁合金基體中的分布及碳纖維與基體的結(jié)合,但組織中的缺陷明顯下降。小尺寸氣孔焊合并消失,大尺寸的氣孔發(fā)生了明顯的塌陷。復(fù)合材