ATZ陶瓷顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、本研究主要以ATZ（納米Al2O3顆粒增韌ZrO2陶瓷）和A356鋁合金為原料，通過(guò)擠壓鑄滲法制備一種低成本、高性能的ATZ顆粒局部增強(qiáng)A356鋁基(ATZ/A356)復(fù)合材料，并改善預(yù)制件和ATZ/A356復(fù)合材料的制備工藝，探討不同粒徑ATZ顆粒對(duì)ATZ/A356復(fù)合材料組織及性能的影響。
　　分析燒結(jié)溫度和粘結(jié)劑含量對(duì)預(yù)制件孔隙率和壓縮強(qiáng)度的影響，整體來(lái)看，當(dāng)燒結(jié)溫度達(dá)到1000℃以上時(shí)，溫度因素對(duì)預(yù)制件的孔隙率和壓縮強(qiáng)度影

2、響很小;當(dāng)粘結(jié)劑含量增大時(shí)，預(yù)制件的孔隙率慢慢減小，這是因?yàn)檫^(guò)多的粘結(jié)劑會(huì)造成連通孔隙的封閉。
　　通過(guò)觀察ATZ/A356復(fù)合材料宏微觀組織發(fā)現(xiàn)，A356鋁基體鑄滲較好，ATZ顆粒分布均勻，顯微組織均勻，無(wú)宏觀缺陷;鋁基體中析出的Si相很多，鋁基體晶粒細(xì)小;ATZ顆粒與A356鋁基體之間的界面有一層薄的粘結(jié)劑層，它很好的連接著ATZ顆粒和A356鋁基體，且絕大部分界面以物理結(jié)合為主，同時(shí)存在擴(kuò)散結(jié)合。
　　800-400u

3、m、400-100um、100-50um、50-2um ATZ/A356復(fù)合材料的密度分別為3.96 g/cm3、3.83 g/cm3、3.68 g/cm3、3.44 g/cm3，ATZ顆粒的體積分?jǐn)?shù)分別為54.32％、48.4％、44.24％、38.89％。
　　測(cè)試ATZ/A356復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和摩擦磨損性能并分析其機(jī)制。隨著ATZ顆粒粒徑減小，ATZ/A356復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度增加;50-2umATZ/A356復(fù)合材料的

4、彎曲強(qiáng)度高于A356鋁合金的彎曲強(qiáng)度，但小于ATZ陶瓷的彎曲強(qiáng)度;局部ATZ/A356復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度要比ATZ/A356復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度有大幅度提高。800-400um、400-100um、100-50um、50-2um ATZ/A356復(fù)合材料的體積損失量分別為3.08mm3、4.85mm3、5.42mm3、1.86mm3。復(fù)合材料的體積損失量大約是A356鋁合金體積損失量的四分之一，復(fù)合材料耐磨性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于A356鋁合金的耐磨