SiC增強(qiáng)過(guò)共晶Al-Si基復(fù)合材料因具有低密度、低膨脹、高導(dǎo)熱、好的尺寸穩(wěn)定性、高的耐磨、耐蝕性等優(yōu)點(diǎn),使它在航空、航天、汽車、電子等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。高壓技術(shù)因能夠顯著提高材料的致密度、細(xì)化組織、縮短實(shí)驗(yàn)周期而獲得關(guān)注。本論文以Si Cp/Al-20Si復(fù)合材料為研究對(duì)象,研究了凝固壓力（常壓、1GPa、2GPa、3GPa）及Si C體積分?jǐn)?shù)（0、35%、40%、45%）對(duì)復(fù)合材料凝固組織和相組成的影響,分析了復(fù)合材料中Si相的時(shí)效析出行為,研究了高壓凝固復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱膨脹系數(shù)和熱導(dǎo)率的變化規(guī)律。對(duì)不同壓力下凝固的A1-20Si基體合金組織的研究表明,常壓以及1GPa壓力下凝固后,初生Si相呈現(xiàn)多邊形、星狀的混合形貌,當(dāng)凝固壓力增加到2GPa以及3GPa時(shí),初生Si相消失,枝晶α-Al相成為先析出相。隨著凝固壓力的增大,共晶Si逐漸由長(zhǎng)的針狀變?yōu)槎贪魻�。�?dāng)凝固壓力達(dá)到3GPa時(shí),共晶Si相尺寸減小到1.88μm。對(duì)復(fù)合材料組織進(jìn)行觀察,隨著Si C顆粒體積分?jǐn)?shù)的增大,1GPa凝固后合金中的初生Si相逐漸變得細(xì)小,且分布更加均勻。當(dāng)Si C體積分?jǐn)?shù)為45%時(shí),初生Si相尺... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景和研究意義
    1.2 金屬基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
        1.2.1 復(fù)合材料分類
        1.2.2 顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料
        1.2.3 SiC顆粒增強(qiáng)Al基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
    1.3 SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法
        1.3.1 粉末冶金法（PM）
        1.3.2 液相法
        1.3.3 噴射沉積法
    1.4 高壓技術(shù)及其發(fā)展概況
        1.4.1 高壓科學(xué)的研究意義
        1.4.2 高壓技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.4.3 高壓技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用
    1.5 高壓對(duì)合金凝固組織以及相組成影響
        1.5.1 高壓對(duì)Al-Si合金凝固組織的影響
        1.5.2 高壓對(duì)其他鋁合金凝固組織的影響
    1.6 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與材料制備
        2.2.1 混粉與成型
        2.2.2 壓力凝固
    2.3 材料的組織結(jié)構(gòu)分析
        2.3.1 X射線衍射分析
        2.3.2 光學(xué)金相及顯微組織觀察
        2.3.3 透射電鏡以及高分辨觀察
        2.3.4 差示熱DSC分析
    2.4 材料性能測(cè)試
        2.4.1 致密度測(cè)試
        2.4.2 硬度測(cè)試
        2.4.3 室溫拉伸及壓縮性能測(cè)試
        2.4.4 熱膨脹系數(shù)測(cè)試
        2.4.5 熱導(dǎo)率測(cè)試
        2.4.6 比表面積測(cè)試
第3章 高壓凝固SiCp/Al-20Si復(fù)合材料組織及相組成
    3.1 引言
    3.2 高壓凝固Al-20Si基體合金組織
        3.2.1 壓力對(duì)初生相的影響
        3.2.2 壓力對(duì)共晶硅相的影響
    3.3 凝固壓力對(duì)Al-20Si合金形核及長(zhǎng)大過(guò)程的影響
    3.4 高壓凝固Al-20Si基體合金物相組成
p/Al-20Si復(fù)合材料組織及相組成">    3.5 高壓凝固SiC_p/Al-20Si復(fù)合材料組織及相組成
        3.5.1 1GPa凝固SiCp/Al-20Si復(fù)合材料組織及相組成
        3.5.2 3GPa凝固SiCp/Al-20Si復(fù)合材料組織及相組成
        3.5.3 3GPa凝固SiCp/Al-20Si復(fù)合材料共晶硅纖維化機(jī)理
        3.5.4 SiC添加對(duì)Al-20Si基體合金初生相的影響
p/Al-20Si復(fù)合材料界面">    3.6 高壓凝固SiC_p/Al-20Si復(fù)合材料界面
    3.7 本章小結(jié)
第4章 高壓凝固SiCp/Al-20Si復(fù)合材料時(shí)效后組織變化
    4.1 引言
    4.2 過(guò)飽和α-Al中Si富集區(qū)的析出
    4.3 Si相析出激活能計(jì)算
    4.4 SiC添加對(duì)Si相析出的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 高壓凝固SiCp/Al-20Si復(fù)合材料力學(xué)性能
    5.1 引言
    5.2 高壓凝固復(fù)合材料致密度
p/Al-20Si復(fù)合材料力學(xué)性能">    5.3 高壓凝固SiC_p/Al-20Si復(fù)合材料力學(xué)性能
        5.3.1 高壓凝固Al-20Si基體合金力學(xué)性能
        5.3.2 高壓凝固SiCp/Al-20Si復(fù)合材料力學(xué)性能
p/Al-20Si復(fù)合材料強(qiáng)化機(jī)制">    5.4 高壓凝固SiC_p/Al-20Si復(fù)合材料強(qiáng)化機(jī)制
        5.4.1 高壓凝固Al-20Si基體合金強(qiáng)化機(jī)制
        5.4.2 高壓凝固SiCp/Al-20Si復(fù)合材料強(qiáng)化機(jī)制
p/Al-20Si復(fù)合材料時(shí)效后力學(xué)性能">    5.5 高壓凝固SiC_p/Al-20Si復(fù)合材料時(shí)效后力學(xué)性能
    5.6 本章小結(jié)
第6章 高壓凝固SiCp/Al-20Si復(fù)合材料熱膨脹與熱導(dǎo)率
    6.1 引言
p/Al-20Si復(fù)合材料熱膨脹行為">    6.2 高壓凝固SiC_p/Al-20Si復(fù)合材料熱膨脹行為
        6.2.1 凝固壓力對(duì)SiCp/Al-20Si復(fù)合材料熱膨脹行為的影響
        6.2.2 SiC添加對(duì)SiCp/Al-20Si復(fù)合材料熱膨脹行為的影響
p/Al-20Si復(fù)合材料時(shí)效后熱膨脹行為">    6.3 高壓凝固SiC_p/Al-20Si復(fù)合材料時(shí)效后熱膨脹行為
p/Al-20Si復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)理論計(jì)算">    6.4 SiC_p/Al-20Si復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)理論計(jì)算
        6.4.1 Al-20Si基體合金熱膨脹系數(shù)理論計(jì)算
        6.4.2 SiCp/Al-20Si復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)理論計(jì)算
p/Al-20Si復(fù)合材料熱導(dǎo)率">    6.5 高壓凝固SiC_p/Al-20Si復(fù)合材料熱導(dǎo)率
        6.5.1 高壓凝固Al-20Si基體合金的熱導(dǎo)率
        6.5.2 高壓凝固SiCp/Al-20Si復(fù)合材料的熱導(dǎo)率
p/Al-20Si復(fù)合材料時(shí)效后熱導(dǎo)率研究">    6.6 高壓凝固SiC_p/Al-20Si復(fù)合材料時(shí)效后熱導(dǎo)率研究
p/Al-20Si復(fù)合材料熱導(dǎo)率理論模型計(jì)算">    6.7 SiC_p/Al-20Si復(fù)合材料熱導(dǎo)率理論模型計(jì)算
        6.7.1 Al-20Si基體合金的熱導(dǎo)率理論計(jì)算
        6.7.2 SiCp/Al-20Si復(fù)合材料的熱導(dǎo)率理論計(jì)算
p/Al-20Si復(fù)合材料熱性能比較">    6.8 不同方法制備SiC_p/Al-20Si復(fù)合材料熱性能比較
        6.8.1 Al-20Si基體合金熱性能比較
        6.8.2 SiCp/Al-20Si復(fù)合材料熱性能比較
    6.9 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3031312