在陶瓷增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料中,陶瓷與金屬基體是通過界面連接起來的,且界面也是載荷傳遞的媒介,界面結(jié)合的特性對(duì)于復(fù)合材料的綜合性能有著極其重要的作用,良好的界面結(jié)合有利于復(fù)合材料基體的強(qiáng)化、載荷傳遞,阻止裂紋沿著界面萌生及擴(kuò)展等。但是在SiC/Al基復(fù)合材料的界面處,高溫條件下的Al與SiC很容易發(fā)生界面反應(yīng)形成脆性相Al₄C₃,而過多的Al₄C₃出現(xiàn)在Al-SiC的界面處會(huì)降低復(fù)合材料的強(qiáng)度、彈性模量和抗腐蝕性等性能。因此,對(duì)于制備過程中Al與SiC基體間的界面反應(yīng)必須加以控制,以期待獲得良好的界面結(jié)合,最終有利于復(fù)合材料力學(xué)性能、物理性能的提高和強(qiáng)化。本論文以高溫下熔融Al與SiC之間發(fā)生的界面反應(yīng)為研究對(duì)象,以控制Al/SiC界面反應(yīng)、抑制有害脆性相Al₄C₃形成為目標(biāo),采用浸漬法,研究了在不同反應(yīng)條件下純鋁及添加合金元素后的Al/SiC界面反應(yīng)情況、在不同預(yù)氧化條件下Al/SiC_ox界面反應(yīng)情況。揭示出反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、Si、M... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題意義
    1.2 Al/SiC界面反應(yīng)過程及機(jī)制
        1.2.1 Al/SiC界面反應(yīng)產(chǎn)物及反應(yīng)過程
        1.2.2 Al/SiC界面結(jié)合機(jī)制
        1.2.3 界面性質(zhì)對(duì)復(fù)合材料性能的影響
    1.3 改善Al/SiC界面反應(yīng)及優(yōu)化界面結(jié)合的措施
        1.3.1 添加合金元素改善Al/SiC界面反應(yīng)
            1.3.1.1 添加Si元素對(duì)Al/SiC界面反應(yīng)的影響
            1.3.1.2 添加Mg元素對(duì)Al/SiC界面反應(yīng)的影響
            1.3.1.3 其它合金元素的添加對(duì)Al/SiC界面反應(yīng)的影響
        1.3.2 SiC表面預(yù)氧化改善Al/SiC界面反應(yīng)的研究
            1.3.2.1 SiC陶瓷顆粒預(yù)氧化反應(yīng)及其氧化膜厚度計(jì)算
            1.3.2.2 SiC表面預(yù)氧化對(duì)SiC/Al界面反應(yīng)的影響
        1.3.3 SiC表面涂覆對(duì)Al/SiC界面反應(yīng)的影響
        1.3.4 鋁基復(fù)合材料制備工藝選擇和工藝參數(shù)改進(jìn)對(duì)Al/SiC界面反應(yīng)的影響
            1.3.4.1 鋁基復(fù)合材料制備工藝選擇
            1.3.4.2 鋁基復(fù)合材料制備工藝參數(shù)改進(jìn)
    1.4 SiC/Al界面反應(yīng)和界面結(jié)合對(duì)鋁基復(fù)合材料性能的影響研究
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原材料
        2.1.1 金屬材料
        2.1.2 陶瓷材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法和設(shè)備
        2.2.1 浸漬實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.2 氧化處理工藝
    2.3 樣品物相與組織結(jié)構(gòu)表征
        2.3.1 微觀組織分析
        2.3.2 X射線物相分析
第3章 合金元素對(duì)Al/SiC界面反應(yīng)與結(jié)構(gòu)演變的影響規(guī)律
    3.1 引言
    3.2 純Al-SiC體系間的界面反應(yīng)
        3.2.1 反應(yīng)溫度對(duì)于Al/SiC界面反應(yīng)的影響
        3.2.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)于界面反應(yīng)的影響
        3.2.3 分析與討論
    3.3 Si元素的添加對(duì)Al/SiC界面反應(yīng)的影響
        3.3.1 Al-7Si合金與SiC之間的界面反應(yīng)
        3.3.2 Al-9Si合金與SiC之間的界面反應(yīng)
        3.3.3 Al-12Si與SiC之間的界面反應(yīng)
        3.3.4 分析和討論
    3.4 Cu元素的添加對(duì)Al/SiC界面反應(yīng)的影響
    3.5 Mg元素的添加對(duì)于Al/SiC的影響
    3.6 Al2014合金與SiC之間的界面反應(yīng)
    3.7 分析和討論
    3.8 本章小結(jié)
第4章 SiC預(yù)氧化對(duì)Al/SiCox界面反應(yīng)與結(jié)構(gòu)演變的影響規(guī)律及作用機(jī)制
    4.1 引言
    4.2 SiC的氧化行為
        4.2.1 碳化硅表面氧化膜厚度的計(jì)算
        4.2.2 碳化硅表面氧化膜厚度隨氧化時(shí)間與溫度的變化規(guī)律
ox之間的界面反應(yīng)">    4.3 Al與預(yù)氧化后的SiC_ox之間的界面反應(yīng)
ox之間界面反應(yīng)隨氧化溫度的變化規(guī)律">        4.3.1 Al-SiC_ox之間界面反應(yīng)隨氧化溫度的變化規(guī)律
ox之間界面反應(yīng)隨氧化時(shí)間的變化規(guī)律">        4.3.2 Al-SiC_ox之間界面反應(yīng)隨氧化時(shí)間的變化規(guī)律
        4.3.3 預(yù)氧化后的SiC與Al之間的反應(yīng)機(jī)制
ox之間的界面反應(yīng)">    4.4 Al2014與預(yù)氧化后的SiC_ox之間的界面反應(yīng)
ox之間界面反應(yīng)隨氧化時(shí)間的變化">        4.4.1 Al2014-SiC_ox之間界面反應(yīng)隨氧化時(shí)間的變化
        4.4.2 預(yù)氧化后的SiC與Al2014之間的反應(yīng)機(jī)制
    4.5 分析和討論
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在攻讀碩士期間參與的科研項(xiàng)目
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3038011