Al-Ti-B-O復(fù)合細(xì)化劑的制備研究
Preparation and Study of Al-Ti-B-O Composite Refining Agent

1.88萬(wàn)字 38頁(yè) 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


目錄
引言 1
第一章 緒論 3
1.1 鋁合金的晶粒細(xì)化 3
1.1.1晶粒細(xì)化的意義 3
1.1.2晶粒細(xì)化的方法 4
1.1.3晶粒細(xì)化劑的發(fā)展 5
1.2 中間合金 6
1.2.1中間合金 6
1.2.2 Al-Ti-B中間合金的細(xì)化機(jī)理 7
1.2.3 Al-Ti-B中間合金的制備工藝 9
1.2.4 Al-Ti-B中間合金的研究現(xiàn)狀 10
1.3 原位合成Al-Ti-B-O復(fù)合細(xì)化劑 11
1.3.1原位合成鋁基復(fù)合材料的制備特點(diǎn) 11
1.3.2 Al2O3顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn) 11
1.4 課題的研究意義及研究?jī)?nèi)容 12
1.4.1課題研究意義 12
1.4.2研究?jī)?nèi)容 13
第二章 Al-Ti-B-O復(fù)合細(xì)化劑的制備 15
2.1實(shí)驗(yàn)材料 15
2.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備 16
2.3實(shí)驗(yàn)原理 16
2.4 實(shí)驗(yàn)過程 17
2.5 工藝參數(shù)分析設(shè)計(jì) 18
2.5.1球磨時(shí)間 20
2.5.2壓坯預(yù)緊實(shí)度 20
2.5.3反應(yīng)溫度 20
2.5.4反應(yīng)時(shí)間 21
第三章 熱力學(xué)原理及轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué) 22
3.1反應(yīng)熱力學(xué) 22
3.1.1吉布斯函數(shù)判據(jù) 22
3.1.2制備Al-Ti-B-O復(fù)合細(xì)化劑的熱力學(xué)分析 23
3.2 反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 24
3.3 小結(jié) 26
第四章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 26

4.1Al-Ti-B-O復(fù)合細(xì)化劑的微觀組織分析 25
4.2Al-TiO2-B2O3體系反應(yīng)機(jī)理分析 27
結(jié)論 30
致謝 30
參考文獻(xiàn) 31



摘要：晶粒細(xì)化是改善鋁材材質(zhì)，提高后序加工產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段，而對(duì)于鋁及其合金加工來說，添加晶粒細(xì)化劑是細(xì)化晶粒、改善鋁材材質(zhì)最簡(jiǎn)單和有效的方法。因此，晶粒細(xì)化劑在鋁工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。Al-Ti-B中間合金是目前全世界廣泛使用的一種高效的鋁及鋁合金晶粒細(xì)化劑，具有細(xì)化效果好，成本低和易控制等優(yōu)點(diǎn)。本課題主要研究了Al-TiO2-B2O3體系，采用粉末冶金即原位反應(yīng)合成的方法，制備了Al-Ti-B-O復(fù)合細(xì)化劑。采用X射線衍射儀、金相顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀等多種現(xiàn)代分析手段對(duì)所得試樣進(jìn)行分析，并對(duì)合成材料的相組成、組織形貌進(jìn)行分析，結(jié)合熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)理論，研究分析了Al-TiO2-B2O3體系的反應(yīng)機(jī)理，得到以下主要結(jié)論:Al-TiO2-B2O3體系在850℃，保溫4h燒結(jié)后可以得到理想的顆粒分布和組織成分，反應(yīng)產(chǎn)物由片狀A(yù)l3Ti和細(xì)小的TiB2、Al2O3顆粒組成；Al-TiO2-B2O3體系燒結(jié)過程中，Al先分別與TiO2、B2O3發(fā)生置換反應(yīng)，生成Al2O3和活性[Ti]、[B]單質(zhì)?；钚訠原子優(yōu)先與活性Ti原子結(jié)合生成熱力學(xué)穩(wěn)定的TiB2，多余的Ti原子則與Al結(jié)合生成Al3Ti；Al2O3生成自由能低，非常穩(wěn)定，且與鋁液的潤(rùn)濕性差，偏聚于反應(yīng)界面。



關(guān)鍵字： 晶粒細(xì)化劑；粉末冶金；制備；熱力學(xué)