Al2O3/Al复合材料的高压烧结制备及性能

论文摘要

颗粒增强铝基复合材料因其特有的重量轻、比强度与比模量高、耐磨及耐高温等优良性能,在航空航天、电子和汽车制造等行业中具有广阔的应用前景。本文通过粉末冶金方法,在高压下制备氧化铝含量不同的铝基复合材料,并对制备好的铝基复合材料的组织及性能进行研究。采用金相显微镜对制备好的铝基复合材料中氧化铝颗粒分布及晶粒尺寸大小进行分析;采用维氏硬度仪对铝基复合材料的维氏硬度进行测量;采用拉伸试验机对合金的拉伸力学性能进行检测;采用场发射扫描电子显微镜观察铝基复合材料拉伸断口形貌;采用CHI660A电化学工作站对铝基复合材料的腐蚀性能进行分析。实验结果表明:高压处理的铝基复合材料的相对密度均达到98.5%以上,致密度良好。铝基复合材料的维氏硬度随着氧化铝颗粒的增多较基体铝有了明显的提高。5wt%Al2O3/Al复合材料的抗拉强度有明显提高,但伸长量明显降低;10wt%Al2O3/Al复合材料的抗拉强度提高不明显,局部Al2O3颗粒聚集,使材料性能恶化。铝基复合材料中氧化铝颗粒主要分布在铝晶粒的边界上,铝晶粒随着温度的上升而长大。断口分析显示,基体呈现韧性断裂,但在Al2O3颗粒聚集处呈现脆性断裂。极化曲线显示,铝基复合材料的耐蚀性能有所改善。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 金属基复合材料的研究
• 1.2 铝基复合材料的制备方法
• 1.2.1 连续纤维增强铝基复合材料
• 1.2.2 晶须增强铝基复合材料
• 1.2.3 颗粒增强铝基复合材料
• 1.2.4 原位合成技术
• 1.3 铝基复合材料的应用
• 1.3.1 航空、航天及军事工业的应用
• 1.3.2 汽车工业的应用
• 1.3.3 技术产业的应用
• 1.3.4 其它民用工业的应用
• 1.4 高压科学与技术
• 1.4.1 研究高压科学的意义
• 1.4.2 高压装置
• 1.4.3 高压在材料科学中的应用
• 1.5 本课题研究内容
• 第2章 实验设备和方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验设备
• 2.3 实验方法
• 2.4 检测方法和设备
• 2.4.1 金相分析
• 2.4.2 显微硬度分析与密度分析
• 2.4.3 力学性能分析与断口扫描
• 2.4.4 腐蚀性能分析
• 第3章 实验结果与讨论
• 20₃/Al 复合材料的密度分析'>3.1 Al₂0₃/Al 复合材料的密度分析
• 20₃/Al 复合材料的密度分析'>3.1.1 5wt% Al₂0₃/Al 复合材料的密度分析
• 20₃/Al 复合材料的密度分析'>3.1.2 10wt% Al₂0₃/Al 复合材料的密度分析
• 20₃/Al 复合材料的力学性能'>3.2 Al₂0₃/Al 复合材料的力学性能
• 20₃/Al 复合材料的硬度分析'>3.2.1 Al₂0₃/Al 复合材料的硬度分析
• 20₃/Al 基复合材料拉伸力学性能'>3.2.2 5wt%Al₂0₃/Al 基复合材料拉伸力学性能
• 20₃/Al 基复合材料拉伸力学性能'>3.2.3 10wt%Al₂0₃/Al 基复合材料拉伸力学性能
• 20₃/Al 复合材料的金相分析及SEM 分析'>3.3 Al₂0₃/Al 复合材料的金相分析及SEM 分析
• 20₃/Al 复合材料的金相分析及颗粒的分布'>3.3.1 5wt% Al₂0₃/Al 复合材料的金相分析及颗粒的分布
• 20₃/Al 复合材料的金相分析及颗粒的分布'>3.3.2 10wt% Al₂0₃/Al 复合材料的金相分析及颗粒的分布
• 20₃/Al 复合材料的拉伸断口SEM 分析'>3.4 Al₂0₃/Al 复合材料的拉伸断口SEM 分析
• 20₃/Al 复合材料的耐腐蚀性能'>3.5 Al₂0₃/Al 复合材料的耐腐蚀性能
• 3.5.1 常温常压下纯铝的腐蚀性能
• 20₃/Al 复合材料的腐蚀性能影响'>3.5.2 烧结温度对5wt%Al₂0₃/Al 复合材料的腐蚀性能影响
• 20₃/Al 复合材料的腐蚀性能的影响'>3.5.3 烧结温度对10wt%Al₂0₃/Al 复合材料的腐蚀性能的影响
• 3.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介