PTFE對FSP制備Al-Ni復合材料組織與性能的影響.pdf

1、本文通過攪拌摩擦加工制備Al-Ni復合材料，并且對制備的Al-Ni復合材料進行不同工藝的熱處理，研究了PTFE含量、熱處理工藝對攪拌摩擦加工制備Al-Ni復合材料組織均勻性和力學性能的影響。通過SEM、XRD以及EPMA分析了Al-Ni復合材料增強顆粒形態(tài)及分布規(guī)律，研究了PTFE影響攪拌摩擦加工制備Al-Ni復合材料中均勻化的機理。
　　研究結(jié)果表明，攪拌摩擦加工制備Al-Ni復合材料的過程中加入PTFE可以顯著改善Al-Ni復

2、合材料復合區(qū)的均勻性；在一定范圍內(nèi)，隨著PTFE含量的增加，復合材料的均勻性逐步增加，當PTFE添加量為7％時，復合材料強化效果最好。此時，Al-Ni復合材料拉伸強度達到233MPa，較添加純Ni制備Al-Ni復合材料拉伸強度（163MPa）提升了42.9%。當PTFE添加量超過7%時，Al-Ni復合材料的拉伸強度有所下降，但是其強度依然略高于純Ni制備Al-Ni復合材料。
　　對純Ni粉和7%PTFE混合粉末Al-Ni復合材料進

3、行450℃、500℃、550℃保溫6h熱處理。發(fā)現(xiàn)采用攪拌摩擦加工技術(shù)制備Al-Ni復合材料產(chǎn)物主要為Al3Ni，部分Ni粉未反應(yīng)完全。在一定范圍內(nèi)，隨熱處理溫度的提高，有利于Al-Ni合金化反應(yīng)的進行，使金屬間化合物生成量增加，生成的金屬間化合物為 Al3Ni和Al3Ni2。經(jīng)過熱處理的 Al-Ni復合材料拉伸強度為142.5MPa，延伸率為12%，與未經(jīng)過熱處理后Al-Ni復合材料相比拉伸強度和延伸率均有所下降。經(jīng)過熱處理的7%PT

4、FE混合粉末Al-Ni復合材料的最大拉伸強度為173MPa，相比未經(jīng)過熱處理的7%PTFE混合粉末Al-Ni復合材料拉伸強度降低了25.8%。
　　將攪拌摩擦加工制備Al-Ni復合材料的過程分為5個階段，分析不同階段增強顆粒的形態(tài)及分布規(guī)律。研究結(jié)果表明，在第一階段過程中PTFE起到潤滑的作用有益于 Ni粉的分散，在攪拌頭的作用下，使得未反應(yīng)的 Ni粉呈現(xiàn)洋蔥環(huán)形狀均勻分布在基體上；到第二階段時，由于攪拌摩擦加工方向發(fā)生改變有利于