SiC p /Al-Al層狀復(fù)合材料制備、顯微結(jié)構(gòu)與力學(xué)行為研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-17 14:41
本文采用流延成型法與壓力浸滲法制備SiCp/Al-純Al、SiCp/Al-(5083)Al、“磚-泥”SiCp/Al-純Al層狀復(fù)合材料。通過(guò)金相顯微鏡、掃描電鏡、XRD對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行微觀表征,并系統(tǒng)的研究了SiCp/Al層厚度、鋁層厚度、不同結(jié)構(gòu)的SiCp/Al層對(duì)層狀復(fù)合材料力學(xué)行為的影響。通過(guò)原位觀察,研究層狀復(fù)合材料的裂紋擴(kuò)展行為、利用圖像數(shù)字關(guān)聯(lián)(DIC)技術(shù)對(duì)材料在彎曲過(guò)程中應(yīng)變、應(yīng)力場(chǎng)的分布、裂紋萌生與擴(kuò)展等情況進(jìn)行了研究。本文首先使用流延成型法制備不同厚度SiCp流延片,當(dāng)PVB:PEG質(zhì)量比為1:1時(shí),制備SiCp均勻流延片;當(dāng)PVB:PEG質(zhì)量比為1:3時(shí),制備出網(wǎng)格狀均勻分布流延片。將流延片與鋁箔交互疊層,制備SiCp-Al預(yù)制體,在5MPa壓力冷壓1h,于600℃保溫4h去脂。通過(guò)壓力浸滲制備各層分布均勻,界面結(jié)合良好的層狀復(fù)合材料,利用金相法可知SiCp/Al層中S...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Mg/Al擠壓復(fù)合工藝示意
Changzeng Luo 等人[30]采用兩步熱軋制工藝制備了 Al/Mg/Al 層狀復(fù)合材料,進(jìn)行第一步的軋制過(guò)程后,界面處沒(méi)有界面反應(yīng)物,而第二部軋制的過(guò)程產(chǎn)生了界面反應(yīng)物,加強(qiáng)界面結(jié)合。C.Y. Liu 等人[31]在制備 Mg/Mg 和 Mg/Al/Mg層狀復(fù)合材料時(shí)同樣使用了熱軋法,軋制過(guò)程中的壓力和軋制速度對(duì)結(jié)合層均有影響。為了克服單種制備方法的缺點(diǎn),人們嘗試將多種制備方法相結(jié)合。例如,Wang 等[32]對(duì)比了氫氣氣氛中擴(kuò)散連接+多道次冷軋、退火和單獨(dú)采用熱軋工藝制備的 Mo/Cu 層狀復(fù)合材料,發(fā)現(xiàn)利用多工藝相結(jié)合的方法可以很好地實(shí)現(xiàn)界面連續(xù)性和一致性,保證了良好的界面強(qiáng)度,這對(duì)層狀復(fù)合材料的力學(xué)性能提高有利。Mizuuchi 等[33, 34]將電火花等離子燒結(jié)技術(shù)與真空熱燒結(jié)工藝(PCHP)相結(jié)合,成功解決了軋制和熱壓過(guò)程中需要加熱加壓的能耗問(wèn)題及制備周期長(zhǎng)的問(wèn)題,具體操作步驟如圖 1-2 所示,所得材料的致密度有所提高,同時(shí)材料的均勻性也有所改善。因此,多種工藝結(jié)合的層狀復(fù)合材料制備手段是值得研究的。本文綜合考慮上述提到的問(wèn)題,提出一種新型的制備技術(shù),實(shí)現(xiàn)了材料致密性和均勻性的提高。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位對(duì)比發(fā)現(xiàn),SiC 材料作為一種非氧化物陶瓷,除具有耐磨、耐還具有較高的高溫強(qiáng)度和優(yōu)良的抗熱沖擊性和高溫抗蠕變性,選用的陶瓷材料,但其固有的脆性卻限制了它的使用場(chǎng)合。因作為增強(qiáng)相制備金屬基復(fù)合材料。上所述,層狀復(fù)合材料目前的研究主要集中于金屬/陶瓷相層狀而對(duì)于復(fù)合材料/金屬層狀復(fù)合材料的研究極少。狀復(fù)合材料的強(qiáng)韌化機(jī)制狀復(fù)合材料的力學(xué)性能不僅與增強(qiáng)層厚度、增韌層厚度以及它有關(guān),還受層間結(jié)合強(qiáng)度的影響。層間結(jié)合強(qiáng)度較低時(shí),裂紋會(huì)沿著界面偏轉(zhuǎn)并進(jìn)一步擴(kuò)展,如紋的形成增加,使得斷裂吸收能增加,對(duì)斷裂斷裂吸收能有利
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]等徑角擠壓層狀復(fù)合材料的擴(kuò)散連接(英文)[J]. I.ANSARIAN,M.H.SHAERI. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(09)
[2]金屬間化合物對(duì)累積疊軋Mg/Al多層復(fù)合板材斷裂過(guò)程的影響(英文)[J]. 常海,鄭明毅. 稀有金屬材料與工程. 2016(09)
[3]鋁基復(fù)合材料國(guó)內(nèi)外技術(shù)水平及應(yīng)用狀況[J]. 張文毓. 航空制造技術(shù). 2015(03)
[4]顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料研究與應(yīng)用發(fā)展[J]. 樊建中,石力開(kāi). 宇航材料工藝. 2012(01)
[5]SiC/C層狀陶瓷的斷裂行為研究[J]. 李冬云,喬冠軍,金志浩. 稀有金屬材料與工程. 2003(08)
[6]SiC-W層狀復(fù)合材料增韌機(jī)理分析[J]. 高永毅,焦群英,鄭仕遠(yuǎn). 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(02)
[7]SiC/W層狀復(fù)合材料的制備工藝與力學(xué)性能[J]. 羅永明,潘偉,陳健,鄭仕遠(yuǎn),歐陽(yáng)俊,袁廣江. 炭素技術(shù). 2000(04)
[8]陶瓷強(qiáng)韌化新紀(jì)元——仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 黃勇,李翠偉,汪長(zhǎng)安,昝青峰,李淑琴. 材料導(dǎo)報(bào). 2000(08)
[9]相變?cè)鲰g和層狀復(fù)合協(xié)同強(qiáng)韌化Al2O3陶瓷[J]. 楊輝,吳義兵,葛曼珍. 陶瓷學(xué)報(bào). 1998(04)
[10]Al2O3/W層狀復(fù)合材料性能及微觀結(jié)構(gòu)研究[J]. 黃奇良,潘偉. 廣西民族學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1998(04)
博士論文
[1]Al2O3陶瓷基層狀復(fù)合材料的制備和性能研究[D]. 黃康明.華南理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):2922217
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Mg/Al擠壓復(fù)合工藝示意
Changzeng Luo 等人[30]采用兩步熱軋制工藝制備了 Al/Mg/Al 層狀復(fù)合材料,進(jìn)行第一步的軋制過(guò)程后,界面處沒(méi)有界面反應(yīng)物,而第二部軋制的過(guò)程產(chǎn)生了界面反應(yīng)物,加強(qiáng)界面結(jié)合。C.Y. Liu 等人[31]在制備 Mg/Mg 和 Mg/Al/Mg層狀復(fù)合材料時(shí)同樣使用了熱軋法,軋制過(guò)程中的壓力和軋制速度對(duì)結(jié)合層均有影響。為了克服單種制備方法的缺點(diǎn),人們嘗試將多種制備方法相結(jié)合。例如,Wang 等[32]對(duì)比了氫氣氣氛中擴(kuò)散連接+多道次冷軋、退火和單獨(dú)采用熱軋工藝制備的 Mo/Cu 層狀復(fù)合材料,發(fā)現(xiàn)利用多工藝相結(jié)合的方法可以很好地實(shí)現(xiàn)界面連續(xù)性和一致性,保證了良好的界面強(qiáng)度,這對(duì)層狀復(fù)合材料的力學(xué)性能提高有利。Mizuuchi 等[33, 34]將電火花等離子燒結(jié)技術(shù)與真空熱燒結(jié)工藝(PCHP)相結(jié)合,成功解決了軋制和熱壓過(guò)程中需要加熱加壓的能耗問(wèn)題及制備周期長(zhǎng)的問(wèn)題,具體操作步驟如圖 1-2 所示,所得材料的致密度有所提高,同時(shí)材料的均勻性也有所改善。因此,多種工藝結(jié)合的層狀復(fù)合材料制備手段是值得研究的。本文綜合考慮上述提到的問(wèn)題,提出一種新型的制備技術(shù),實(shí)現(xiàn)了材料致密性和均勻性的提高。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位對(duì)比發(fā)現(xiàn),SiC 材料作為一種非氧化物陶瓷,除具有耐磨、耐還具有較高的高溫強(qiáng)度和優(yōu)良的抗熱沖擊性和高溫抗蠕變性,選用的陶瓷材料,但其固有的脆性卻限制了它的使用場(chǎng)合。因作為增強(qiáng)相制備金屬基復(fù)合材料。上所述,層狀復(fù)合材料目前的研究主要集中于金屬/陶瓷相層狀而對(duì)于復(fù)合材料/金屬層狀復(fù)合材料的研究極少。狀復(fù)合材料的強(qiáng)韌化機(jī)制狀復(fù)合材料的力學(xué)性能不僅與增強(qiáng)層厚度、增韌層厚度以及它有關(guān),還受層間結(jié)合強(qiáng)度的影響。層間結(jié)合強(qiáng)度較低時(shí),裂紋會(huì)沿著界面偏轉(zhuǎn)并進(jìn)一步擴(kuò)展,如紋的形成增加,使得斷裂吸收能增加,對(duì)斷裂斷裂吸收能有利
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]等徑角擠壓層狀復(fù)合材料的擴(kuò)散連接(英文)[J]. I.ANSARIAN,M.H.SHAERI. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(09)
[2]金屬間化合物對(duì)累積疊軋Mg/Al多層復(fù)合板材斷裂過(guò)程的影響(英文)[J]. 常海,鄭明毅. 稀有金屬材料與工程. 2016(09)
[3]鋁基復(fù)合材料國(guó)內(nèi)外技術(shù)水平及應(yīng)用狀況[J]. 張文毓. 航空制造技術(shù). 2015(03)
[4]顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料研究與應(yīng)用發(fā)展[J]. 樊建中,石力開(kāi). 宇航材料工藝. 2012(01)
[5]SiC/C層狀陶瓷的斷裂行為研究[J]. 李冬云,喬冠軍,金志浩. 稀有金屬材料與工程. 2003(08)
[6]SiC-W層狀復(fù)合材料增韌機(jī)理分析[J]. 高永毅,焦群英,鄭仕遠(yuǎn). 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(02)
[7]SiC/W層狀復(fù)合材料的制備工藝與力學(xué)性能[J]. 羅永明,潘偉,陳健,鄭仕遠(yuǎn),歐陽(yáng)俊,袁廣江. 炭素技術(shù). 2000(04)
[8]陶瓷強(qiáng)韌化新紀(jì)元——仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 黃勇,李翠偉,汪長(zhǎng)安,昝青峰,李淑琴. 材料導(dǎo)報(bào). 2000(08)
[9]相變?cè)鲰g和層狀復(fù)合協(xié)同強(qiáng)韌化Al2O3陶瓷[J]. 楊輝,吳義兵,葛曼珍. 陶瓷學(xué)報(bào). 1998(04)
[10]Al2O3/W層狀復(fù)合材料性能及微觀結(jié)構(gòu)研究[J]. 黃奇良,潘偉. 廣西民族學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1998(04)
博士論文
[1]Al2O3陶瓷基層狀復(fù)合材料的制備和性能研究[D]. 黃康明.華南理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):2922217
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2922217.html
最近更新
教材專(zhuān)著