【摘要】：SiC增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料具有耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、耐疲勞、比強(qiáng)度高、比剛度好、尺寸穩(wěn)定、輕質(zhì)化等優(yōu)點(diǎn),因而被廣泛的應(yīng)用于航空、航天、電子、電器、汽車工業(yè)中。微波燒結(jié)技術(shù)具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢(shì),能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)清潔生產(chǎn)的要求。此外,微波燒結(jié)技術(shù)具有活化燒結(jié)的特點(diǎn),有利于獲得優(yōu)良的顯微組織,尤其適合于粉末冶金的燒結(jié)。因此,本文主要研究了不同的微波燒結(jié)技術(shù)對(duì)SiC增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料性能的影響。本文采用行星式球磨機(jī)來制取SiC/Al復(fù)合粉末,并對(duì)復(fù)合粉末進(jìn)行微波常壓燒結(jié)和微波熱壓燒結(jié),成功的制備了 SiC/Al復(fù)合材料,主要的研究工作如下:微波常壓法燒結(jié)制備SiC/Al復(fù)合材料的工藝研究。采用單因素法研究了 SiC含量、壓坯壓力、燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間對(duì)SiC/Al復(fù)合材料顯微組織和力學(xué)性能的影響。研究表明,當(dāng)工藝參數(shù)為SiC含量為15Vol%、壓坯壓力為250MPa、燒結(jié)溫度為770℃、保溫時(shí)間為5min時(shí),SiC/Al復(fù)合材料的致密度為96.14%,SiC顆粒在Al基體中分布比較均勻且界面結(jié)合效果較好、硬度也達(dá)到了最大值130.2Hv。采用響應(yīng)曲面法對(duì)微波常壓燒結(jié)的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。綜合單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)曲面法優(yōu)化結(jié)果得出最優(yōu)的工藝參數(shù):(1)當(dāng)SiC含量為10Vol%,壓坯壓力為268.72MPa,燒結(jié)溫度為774.71℃時(shí),SiC/Al復(fù)合材料的致密度為97.24%。(2)當(dāng)SiC含量為15.58Vol%、壓坯壓力為255.53MPa、燒結(jié)溫度為768.29℃時(shí),SiC/Al復(fù)合材料的硬度為130.39Hv。微波熱壓法燒結(jié)制備SiC/Al復(fù)合材料的工藝研究。通過對(duì)微波熱壓爐、保溫結(jié)構(gòu)以及爐用模具進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)微波熱壓法燒結(jié)制備SiC/Al復(fù)合材料。系統(tǒng)探討了微波熱壓燒結(jié)工藝的影響因素,同時(shí)研究了不同的微波熱壓燒結(jié)工藝對(duì)SiC/Al復(fù)合材料性能的影響。主要研究了熱壓溫度、熱壓壓力對(duì)SiC/Al復(fù)合材料致密度、硬度、顯微組織以及物相的影響。對(duì)比了微波常壓燒結(jié)工藝和微波熱壓燒結(jié)工藝。結(jié)果表明,兩種方式均可以制得性能良好的SiC/Al復(fù)合材料。但是,微波熱壓法制備的SiC/Al復(fù)合材料在致密度、硬度以及顯微組織方面都更有優(yōu)越性。
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攪拌鑄造法［２３］是液相法的一種，主要是將一定質(zhì)量的增強(qiáng)相ＳｉＣ顆粒加入到逡逑熔融的鋁中并攪拌，均勻混合以后進(jìn)行澆注成型的技術(shù)。攪拌鑄造法的示意圖如逡逑圖１．３所示。攪拌鑄造法具有生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高，，設(shè)備要求低，便于復(fù)逡逑雜工件的一次成型等優(yōu)點(diǎn)。但是攪拌鑄造法的也具有許多的缺點(diǎn)。首先，增強(qiáng)相逡逑５逡逑

逑的晶粒組織，制造出的產(chǎn)品具有優(yōu)良的物理、力學(xué)性能。常規(guī)加熱方式和微波加逡逑熱方式的對(duì)比，如圖１．４所示。逡逑Ｈ＾ｃｏｎｄ邋

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