Al/SiC復(fù)合材料具有優(yōu)異的綜合性能,是新型結(jié)構(gòu)材料研究工作的熱點。本文目的是在材料微觀組織結(jié)構(gòu)、斷裂方式及增強方法上作比較深入的研究,探索材料顯微結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的關(guān)系,為此類材料的設(shè)計、制造提供實驗依據(jù)。本文采用液相交換法制備了不同硅含量的Al-Si/SiC復(fù)合材料。實驗采用X射線衍射儀（XRD）與能譜儀（EDS）分析樣品的物相成分;用光學(xué)顯微鏡（OM）結(jié)合掃描電子顯微鏡（SEM）表征材料的組織形貌;測試了各樣品的密度、維氏硬度、彎曲模量等性能;研究了樣品在空氣中腐蝕粉末的物相與組織形貌。物相分析與顯微組織表征結(jié)果顯示,Al-Si/SiC復(fù)合材料由SiC、Al、Si三相組成,含Si較少的樣品中存在Al₄C₃。SiC大多為3-20顆粒,通過定量分析,本文發(fā)現(xiàn)SiC顆粒分布均勻性與Si含量無關(guān),在選區(qū)面積遠(yuǎn)大于顆粒尺寸時,可以認(rèn)為SiC顆粒分布均勻。另外,硅容易在SiC顆粒表面形核、生長,最終形成小片連通狀,將若干個SiC顆粒連接,構(gòu)成Si-SiC結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的尺寸隨Si含量增加而增大,最大達(dá)到700,造成Si-SiC在宏觀尺度的分布不均勻... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所)四川省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

各向同性Al/SiC復(fù)合材料顯微結(jié)構(gòu)圖（a.粉末冶金法Al/SiC復(fù)合材料顯微圖

6 2.2 各向異性 Al/SiC復(fù)合材料顯微結(jié)構(gòu)圖(a.SiC 纖維與碳化硅晶須增強鋁基復(fù)合材料界面顯微形貌[27]；b.納米級多層 Al/SiC復(fù)合材料顯微結(jié)構(gòu)[28])材料的復(fù)雜顯微結(jié)構(gòu)可以理解為由許多具有不同集合特性和性質(zhì)的均勻微（顆粒、單相、疇等）組成。顯微結(jié)構(gòu)的特征包括：組元的特性（性質(zhì)）、元的幾何特征（如相對含量及分布、顆粒尺寸、形狀、取向等）、界面。l/SiC 復(fù)合材料研究中，顯微形貌是必要環(huán)節(jié)，但是 Al/SiC 復(fù)合材料顯微形貌雜性，對其統(tǒng)計特征描述，如顆粒粒徑、形狀、取向的相關(guān)研究報道比較少。1.3 界面顯微結(jié)構(gòu)Al/SiC 復(fù)合材料界面的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都不同于相鄰微域內(nèi)部，在復(fù)合材料中，面起著重要的作用。材料中界面的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)往往是復(fù)雜的，目前對它們的解仍不是十分清楚，但材料界面的研究具有重要的意義，材料研究者對材料

2 陶瓷金屬復(fù)合材料顯微結(jié)構(gòu)與性能的界面進(jìn)行了廣泛的研究。而復(fù)合材料界面的常用研究方法包括能譜分析，高分辨透射電子顯微圖像及選區(qū)電子衍射。SiC-金屬界面厚度通常從幾十個納米到幾百納米，界面性能往往與界面區(qū)顯微結(jié)構(gòu)有一定關(guān)聯(lián)，但界面顯微結(jié)構(gòu)一般不易表征，其性能的確定更加困難。EDS 可以對界面區(qū)做界面成分分析，而沿 SiC 顆粒到金屬方向作 EDS 線分析，可以得到沿該直線方向界面各化學(xué)成分隨到 SiC 顆粒距離的變化，從而確定界面層厚度。研究者通常用透射電子顯微鏡觀察復(fù)合材料界面顯微結(jié)構(gòu)，同時作選區(qū)電子衍射確定界面區(qū)域產(chǎn)物即晶體狀況。


本文編號：3095229