SiC-Al2O3-Al復(fù)合材料的制備工藝及性能研究.pdf

1、本文采用造孔劑法和凝膠注模成型法制備了兩種類型的SiC陶瓷預(yù)制體,研究了阻生材料的特性和作用機(jī)理,制備了預(yù)制體增強(qiáng)的SiC/Al2O3/Al復(fù)合材料；利用金相顯微鏡、SEM、XRD等分析手段系統(tǒng)研究了預(yù)制體和復(fù)合材料的顯微組織,對預(yù)制體、阻生材料及SiC/Al2O3/Al復(fù)合材料的性能進(jìn)行了測定。實驗結(jié)果表明：SiC預(yù)制體內(nèi)部孔隙率和孔徑分布可通過調(diào)整制備方法、成孔劑和助燒劑添加量以及SiC粒度控制。凝膠注模成型法與造孔劑法相比,制備的

2、預(yù)制體生坯強(qiáng)度較高,可達(dá)23MPa；造孔劑含量均為20wt％時,凝膠注模法制備的預(yù)制體氣孔率為60.64%,高于造孔劑法制備的預(yù)制體氣孔率54.62%。SiC/Al2O3/Al復(fù)合材料的微觀組織由SiC陶瓷相、三維連通的α-Al2O3基體和殘留Al-Si相組成。通過改變預(yù)制體的制備方法及其SiC顆粒粒度、SiC質(zhì)量分?jǐn)?shù)和氣孔率,可以調(diào)控復(fù)合材料微觀組織內(nèi)各組成相的體積分?jǐn)?shù),改善微觀組織分布均勻程度和復(fù)合材料抗彎性能和耐磨性。阻生材料氣孔

3、率可控,自身反應(yīng)較少,抗壓強(qiáng)度均小于1MPa；阻生材料與預(yù)制體之間呈物理機(jī)械結(jié)合,與鋁合金液的氧化反應(yīng)產(chǎn)物以及復(fù)合材料之間相互粘結(jié),不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；阻生材料4Al2O3:CaSO4、Al2O3:6CaSO4和SiO2:6CaSO4的氣孔率分別為41.08%、67.50%和63.00%,配合作為小氣孔率和大氣孔率阻生材料涂覆在預(yù)制體表面,制備出了形狀規(guī)整的復(fù)合材料。阻生材料抑制SiC/Al2O3/Al復(fù)合材料過生長是通過限制過生長所需要的