發(fā)布時間：2018-01-10 20:02

  本文關鍵詞：網眼碳化硅陶瓷增強鋁基復合材料的研究　出處：《上海應用技術學院》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 原位反應無壓浸滲 各向同性 正向加合特性 網眼陶瓷 界面反應

【摘要】：隨著交通運輸行業(yè)的不斷發(fā)展,設備也向著高速、重載及高安全性方向發(fā)展,因而,對制動材料的使用性能提出了更加嚴格的要求。近年來,網眼多孔陶瓷／金屬雙連續(xù)相復合材料因其具有特殊增強類型和各向同性的特性而受到人們的關注。由于這類新型復合材料內部網狀陶瓷增強相和金屬基體連續(xù)相之間相互滲透、相互支撐,表現出正向加合特性,使得復合材料具有良好的機械性能。論文將待浸滲的鋁合金粉和改善金屬／陶瓷潤濕的特殊組分直接填充在網眼SiC陶瓷骨架的孔隙內部,制備出SiC/Al雙連續(xù)相復合材料,通過XRD、SEM、萬能試驗機和激光導熱儀等設備對復合材料的微觀結構和機械性能進行了研究。通過對比我們發(fā)現,本文所采用的原位反應無壓浸滲新工藝填充粉料Al合金的最佳配比為Al-10Mg,此時,制備得到的復合材料的致密度最高可達90.42%,導熱系數高達167.42W/m-K,增強相網眼SiC陶瓷和基體連續(xù)相Al合金之間界面結合緊密,且浸滲完全后的復合材料內部主要分為五個區(qū)域：包括基體Al合金區(qū),界面Ⅰ區(qū),界面反應區(qū),界面Ⅱ區(qū),增強相SiC陶瓷區(qū)。界面反應的產物主要是MgAl2O4和Mg2Si04,此外還含有SiC、Al、新生成的SiCN陶瓷和少量的脆性化合物Al4C3；而以45#鋼為摩擦環(huán),復合材料為摩擦塊,模擬了制動材料的摩擦實驗,結果表明：隨著轉動速度的增加,復合材料的摩擦因數逐漸下降,而當轉動速度≥160r/min之后,復合材料的摩擦因數逐漸趨于穩(wěn)定。這是由于隨著轉動速度的增加,材料表面的溫度越來越高,材料抵抗塑性變形的能力變低。而當磨損相為硬質相SiC陶瓷時,由于它在磨損表面形成微凸體并起到承載作用,限制了基體Al合金高溫下的塑性變形及軟化,摩擦因數趨于穩(wěn)定。
[Abstract]:With the continuous development of the transportation industry, the equipment is developing towards the direction of high speed, heavy load and high safety. Therefore, the performance of brake materials has been put forward more stringent requirements in recent years. Mesh porous ceramic / metal double continuous phase composites have attracted much attention because of their special reinforcement type and isotropy. Between each other. Mutually supporting, showing positive additive characteristics. The composite material has good mechanical properties. The aluminum alloy powder and the special components to improve the wetting of metal / ceramics are filled directly into the pore of the mesh SiC ceramic skeleton. SiC/Al dual continuous phase composites were prepared by XRD-SEM. The microstructure and mechanical properties of the composites were studied by means of universal testing machine and laser thermal conductivity instrument. The optimum ratio of Al alloy filled with Al alloy is Al-10Mg. the density of the composite prepared in this paper can reach up to 90.42%. The thermal conductivity is as high as 167.42 W / m-K, and the interface between the reinforced SiC ceramics and the matrix continuous phase Al alloy is close. The composite material with complete infiltration can be divided into five regions: the matrix Al alloy zone, the interface I zone, the interface reaction zone, and the interface II region. The products of the interfacial reaction are mainly MgAl2O4 and mg _ 2Si _ (04), in addition, sic _ (2) Al is also present in the interfacial reaction. New SiCN ceramics and a small amount of brittle compound Al _ 4C _ 3; The friction experiment of the brake material is simulated with 4steel as friction ring and composite material as friction block. The results show that the friction coefficient of the composite decreases with the increase of rotation speed. However, the friction coefficient of the composites tends to be stable when the rotational velocity is greater than 160 r / min, which is due to the higher surface temperature with the increase of rotational speed. The resistance of the material to plastic deformation becomes lower, but when the wear phase is rigid phase SiC ceramics, it forms a micro-convex body on the worn surface and plays a bearing role. The plastic deformation and softening of Al alloy at high temperature are limited, and the friction coefficient tends to be stable.
【學位授予單位】：上海應用技術學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB333

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本文編號：1406585