鋁基復(fù)合材料具有低密度、高比強度、高比模量和優(yōu)良的導(dǎo)熱導(dǎo)電性等優(yōu)越性能,被廣泛應(yīng)用在汽車工業(yè)、航空航天、集成電路等方面。但是傳統(tǒng)外加增強體材料制備的鋁基復(fù)合材料容易產(chǎn)生氣孔、夾雜等缺陷,并且增強體與基體潤濕性不好,界面結(jié)合不牢固,嚴(yán)重影響復(fù)合材料的力學(xué)性能。本論文采用混合鹽反應(yīng)法制備了TiB2顆粒增強ZL205A復(fù)合材料,主要研究了制備工藝參數(shù)（反應(yīng)溫度、攪拌速度和反應(yīng)時間）對復(fù)合材料內(nèi)生顆粒（形態(tài)、尺寸和分布）的影響；復(fù)合材料流動性和影響因素（澆注溫度、成分和TiB2顆粒含量）分析；復(fù)合材料的力學(xué)性能、微觀組織、斷裂機制和強化機理。借助單螺旋線合金流動性測試儀、金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射分析儀、電子萬能力學(xué)試驗機等檢測儀器對復(fù)合材料的流動性、微觀組織、斷口形貌、物相和力學(xué)性能進行了表征,得到了如下的實驗結(jié)果：（1）得出了反應(yīng)溫度900℃、攪拌速度400rpm和反應(yīng)時間50min是混合鹽制備復(fù)合材料的最優(yōu)工藝參數(shù)；優(yōu)化的制備工藝合成的原位內(nèi)生TiB2顆粒尺寸小于1μm,為六邊形或卵圓形,均勻的分布在基體中,且與基體界面結(jié)合良好；（2）復(fù)合材料的流動性（710℃時流動長度為1... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 金屬基復(fù)合材料
        1.1.1 金屬基復(fù)合材料的種類
        1.1.2 金屬基復(fù)合材料的性能
    1.2 顆粒增強鋁基復(fù)合材料
        1.2.1 顆粒增強鋁基復(fù)合材料概述
        1.2.2 顆粒增強鋁基復(fù)合材料的性能
        1.2.3 顆粒增強鋁基復(fù)合材料的應(yīng)用
        1.2.4 顆粒增強鋁基復(fù)合材料存在的問題
    1.3 顆粒增強鋁基復(fù)合材料的制備方法
        1.3.1 外加顆粒增強鋁基復(fù)合材料的制備方法
        1.3.2 原位內(nèi)生顆粒增強鋁基復(fù)合材料的制備方法
    1.4 復(fù)合材料的設(shè)計
        1.4.1 ZL205A基體材料的選擇
        1.4.2 TiB_2增強體顆粒的選擇
    1.5 金屬熔體流動性測試方法
        1.5.1 螺旋線形流動性測試方法
        1.5.2 星形石墨流動性測試方法
        1.5.3 復(fù)溝型金屬流動性測試方法
    1.6 本課題研究的意義和內(nèi)容
        1.6.1 本課題研究的意義
        1.6.2 本課題研究的內(nèi)容
第2章 實驗
    2.1 實驗方案
        2.1.1 研究方案
        2.1.2 制備過程
    2.2 材料和設(shè)備
        2.2.1 原材料
        2.2.2 實驗設(shè)備及測試儀器
    2.3 檢測方法
        2.3.1 流動性能測試方法
        2.3.2 力學(xué)性能檢測方法
        2.3.3 組織檢測方法
第3章 制備工藝參數(shù)優(yōu)化及增強相顆粒分析
    3.1 制備工藝流程
        3.1.1 原位內(nèi)生TiB_2顆粒的反應(yīng)熱力學(xué)原理
        3.1.2 配料計算稱量
        3.1.3 混合鹽預(yù)處理
    3.2 制備工藝參數(shù)對內(nèi)生顆粒的影響
        3.2.1 反應(yīng)溫度對內(nèi)生顆粒的影響
        3.2.2 攪拌速度對內(nèi)生顆粒的影響
        3.2.3 反應(yīng)時間對內(nèi)生顆粒的影響
    3.3 復(fù)合材料中增強相顆粒的分析
第4章 復(fù)合材料的流動性研究
    4.1 流動性能的實驗研究
        4.1.1 澆注溫度對復(fù)合材料流動性的影響
        4.1.2 成分對復(fù)合材料流動性的影響
        4.1.3 TiB_2含量對復(fù)合材料流動性的影響
第5章 復(fù)合材料的力學(xué)性能及微觀組織分析
    5.1 復(fù)合材料的力學(xué)性能研究
        5.1.1 抗拉強度
        5.1.2 屈服強度
        5.1.3 斷后延伸率
        5.1.4 彈性模量
    5.2 熱處理對復(fù)合材料組織的影響
        5.2.1 熱處理對基體合金和復(fù)合材料組織的影響
        5.2.2 熱處理對基體合金和復(fù)合材料物相的影響
    5.3 復(fù)合材料的斷裂機制分析
        5.3.1 ZL205A基體合金的斷口形貌分析
        5.3.2 TiB_2/ZL205A復(fù)合材料的斷口形貌分析
    5.4 復(fù)合材料的強化機制分析
        5.4.1 細(xì)晶強化
        5.4.2 彌散強化
        5.4.3 位錯強化
    5.5 小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]超聲化學(xué)原位合成納米Al2O3顆粒增強鋁基復(fù)合材料的微觀組織與力學(xué)行為[J]. 鄭夢,趙玉濤,陳登斌,張釗.  熱加工工藝. 2011(18)
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[3]高強韌鑄造鋁合金組織與性能研究[J]. 楊通,張偉,陳保安,李建平.  西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2008(03)
[4]SiCp粒徑及含量對鋁基復(fù)合材料拉伸性能和斷裂機制的影響[J]. 居志蘭,花國然,戈曉嵐.  機械工程材料. 2008(02)
[5]A356合金流動性測試研究[J]. 起華榮,楊鋼,史慶南,王效琪.  輕金屬. 2008(01)
[6]攪拌法制備SiC顆粒增強鋁基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 徐正國,王承志,張玉妥.  鑄造設(shè)備研究. 2007(05)
[7]熔體內(nèi)原位制備Al3Ti增強鋁基復(fù)合材料的研究[J]. 霍小衛(wèi),王樹奇,陳康敏.  特種鑄造及有色合金. 2007(07)
[8]碳化硅顆粒增強鋁基復(fù)合材料的研究進展[J]. 鄭晶,賈志華,馬光.  鈦工業(yè)進展. 2006(06)
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博士論文
[1]A356合金熔體調(diào)控對流動性的影響機理研究[D]. 起華榮.昆明理工大學(xué) 2009

碩士論文
[1]TiB2顆粒增強Al-18%Si基復(fù)合材料的制備工藝和性能研究[D]. 王強強.蘭州理工大學(xué) 2011
[2](SiC+TiB2)ZL101復(fù)合材料的研究[D]. 高嵩華.西安工業(yè)大學(xué) 2010
[3]原位自生TiB2增強鑄鋁101的研究[D]. 劉云云.北京交通大學(xué) 2009
[4]亞微米顆粒增強鋁基復(fù)合材料的制備、組織與性能研究[D]. 李洪武.中南大學(xué) 2004



本文編號：3177061