原位納米顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制備研究

1.5萬(wàn)字 30頁(yè) 原創(chuàng)作品，獨(dú)家提交，已通過(guò)查重系統(tǒng)


摘要：顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料相比于鋁合金在強(qiáng)度、硬度、耐磨耐高溫等性能方面得到了很大提高，當(dāng)A1203增強(qiáng)顆粒的尺寸減小至納米級(jí)時(shí)，復(fù)合材料的彈性模量、韌性和超塑性等性能都將得到較大提升，在汽車、航空航天、軍事等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
本文利用粉末冶金法和熔體超聲分散法來(lái)制備納米 Al2O3顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。利用X射線衍射儀(XRD)、差熱分析儀(DSC)、掃描電鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)等分析檢測(cè)方法研究了納米 Al2O3顆粒含量以及在鋁基體中的分散狀態(tài)。采用 10wt%的稀硝酸水溶液浸泡以及超聲波對(duì)納米SiO2顆粒進(jìn)行了清洗和分散預(yù)處理，超聲作用時(shí)間為12小時(shí)。酸洗結(jié)束后，將SiO2顆粒與Al粉裝入球磨罐，然后采取已經(jīng)成熟球磨混粉工藝，確定了納米SiO2顆粒與Al 粉混合的最佳工藝為：球料比為5:1，球磨轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/min，球磨時(shí)間為3小時(shí)。將壓制好的壓塊在真空燒結(jié)爐中進(jìn)行粉末燒結(jié)，燒結(jié)溫度為800℃，最佳保溫時(shí)間為4小時(shí)，反應(yīng)合成Al2O3顆粒。熔體處于半固態(tài)區(qū)間時(shí)適度進(jìn)行機(jī)械攪拌，當(dāng)熔體溫度為800℃并保溫一段時(shí)間后，采用高默聲作用2min，使壓塊在燒結(jié)過(guò)程中生成的Al2O3顆粒均勻的分布在基體中，制備得到納米Al2O3顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。

關(guān)鍵詞：鋁基復(fù)合材料; 原位反應(yīng); 粉末冶金; 熔體超聲分散; 納米Al2O3顆粒