高壓扭轉(zhuǎn)法制備SiCp/Al基復(fù)合材料增強(qiáng)顆粒分布及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-09 15:55
SiCp/Al基復(fù)合材料兼具輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高模量、尺寸穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能優(yōu)異、耐磨損以及耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),對(duì)于材料科技迅猛發(fā)展的今天,其在航空航天、特種裝備、電子封裝以及新能源汽車(chē)技術(shù)等尖端領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前,針對(duì)該材料的傳統(tǒng)制備方法即使結(jié)合了后續(xù)的改良工藝(如軋制,鍛造和往復(fù)擠壓等)對(duì)改善顆粒分布以及降低界面有害反應(yīng)增強(qiáng)界面結(jié)合能力效果不佳。本文以SiCp/Al復(fù)合材料為研究對(duì)象,利用高壓扭轉(zhuǎn)大塑性變形工藝成功制備出組織均勻、性能優(yōu)異的復(fù)合材料,利用金相顯微觀察、密度硬度測(cè)試、拉伸實(shí)驗(yàn)及斷口SEM掃描和界面EDS能譜等分析測(cè)試方法,深入分析了不同高壓扭轉(zhuǎn)工藝參數(shù)(溫度、壓力、扭轉(zhuǎn)圈數(shù)、SiC顆粒含量及SiC顆粒粒徑)對(duì)增強(qiáng)顆粒分布及復(fù)合材料性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:隨著試樣所受到的剪切變形量的增大(即扭轉(zhuǎn)半徑和圈數(shù)的增大),SiC分布逐漸改善,復(fù)合材料組織均勻性、相對(duì)致密度,硬度、抗拉強(qiáng)度、延伸率及界面擴(kuò)散層厚度均提高。然而過(guò)大的剪切變形量導(dǎo)致Sic顆粒破碎嚴(yán)重,反而抑制了材料各方面的提高。在增大剪切變形量的同時(shí)提高實(shí)驗(yàn)溫度,復(fù)合材料的致密度、硬度、組織均勻性和界面擴(kuò)散層厚...
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 復(fù)合材料概論
1.2 SiCp/Al基復(fù)合材料的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用
1.3 傳統(tǒng)制備方法
1.3.1 粉末冶金法
1.3.2 攪拌熔鑄法
1.3.3 壓力鑄造法
1.3.4 噴射沉積法
1.3.5 無(wú)壓滲透法
1.4 高壓扭轉(zhuǎn)法
1.4.1 大塑性變形技術(shù)簡(jiǎn)介
1.4.2 高壓扭轉(zhuǎn)工藝定義及基本原理
1.4.3 高壓扭轉(zhuǎn)的重要工藝參數(shù)
1.4.3.1 溫度的影響
1.4.3.2 壓力的影響
1.4.3.2 扭轉(zhuǎn)圈數(shù)的影響
1.5 選題意義及研究?jī)?nèi)容
1.5.1 課題來(lái)源
1.5.2 選題意義
1.5.3 研究?jī)?nèi)容
第二章 高壓扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)方案制定及測(cè)試方法介紹
2.1 實(shí)驗(yàn)選材
2.2 粉末預(yù)處理
2.3 高壓扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)參數(shù)分析
2.4 高壓扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)方案制定
2.5 高壓扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及分析測(cè)試實(shí)驗(yàn)說(shuō)明
2.6 本章小結(jié)
第三章 高壓扭轉(zhuǎn)工藝參數(shù)對(duì)SiC顆粒運(yùn)動(dòng)分布影響研究
3.1 高壓扭轉(zhuǎn)工藝參數(shù)對(duì)SiC顆粒運(yùn)動(dòng)分布的影響
3.1.1 不同扭轉(zhuǎn)半徑處試樣的顯微組織
3.1.2 不同溫度下試樣的顯微組織
3.1.3 不同壓力條件下試樣的顯微組織
3.1.4 不同扭轉(zhuǎn)圈數(shù)條件下試樣的顯微組織
3.1.5 不同體積分?jǐn)?shù)對(duì)試樣的顯微組織影響
3.1.6 不同SiC粒徑對(duì)顯微組織影響
3.2 本章小結(jié)
第四章 高壓扭轉(zhuǎn)法制備SiCp/Al基復(fù)合材料性能研究
4.1 工藝因素對(duì)SiCp/Al基復(fù)合材料相對(duì)致密度的影響
4.1.1 變形溫度對(duì)試樣相對(duì)致密度的影響
4.1.2 壓力對(duì)試樣相對(duì)致密度的影響
4.1.3 扭轉(zhuǎn)圈數(shù)對(duì)試樣相對(duì)致密度的影響
4.1.4 SiC含量對(duì)試樣相對(duì)致密度的影響
4.1.5 SiC粒徑對(duì)試樣相對(duì)致密度的影響
4.2 工藝因素對(duì)SiCp/Al基復(fù)合材料顯微硬度的影響
4.2.1 變形溫度對(duì)顯微硬度的影響
4.2.2 壓力對(duì)顯微硬度的影響
4.2.3 扭轉(zhuǎn)圈數(shù)對(duì)顯微硬度的影響
4.2.4 SiC含量對(duì)顯微硬度的影響
4.2.5 SiC顆粒粒徑對(duì)顯微硬度的影響
4.3 工藝因素對(duì)SiCp/Al基復(fù)合材料拉伸性能及斷口的影響
4.3.1 扭轉(zhuǎn)圈數(shù)的影響
4.3.2 SiC顆粒含量的影響
4.3.3 SiC顆粒粒徑的影響
4.4 工藝因素對(duì)SiCp/Al基復(fù)合材料界面擴(kuò)散性能的影響
4.4.1 扭轉(zhuǎn)半徑的影響
4.4.2 溫度的影響
4.4.3 扭轉(zhuǎn)圈數(shù)的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電子封裝用低膨脹高導(dǎo)熱SiCp/Al復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 孫曉曄,汪濤. 電子與封裝. 2012(05)
[2]高壓扭轉(zhuǎn)法對(duì)SiCp-Al基復(fù)合材料顆粒分布的影響[J]. 李曉,李萍,薛克敏,王成,章凱. 材料工程. 2012(02)
[3]碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 鄭喜軍,米國(guó)發(fā). 熱加工工藝. 2011(12)
[4]碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備及應(yīng)用的研究[J]. 張國(guó)政,呂棟騰,吳治明. 新技術(shù)新工藝. 2010(11)
[5]純鋁粉末燒結(jié)體錐形件高壓扭轉(zhuǎn)有限元模擬及實(shí)驗(yàn)[J]. 李琦,李萍,薛克敏,王曉溪,賈建磊. 中國(guó)機(jī)械工程. 2010(11)
[6]限定型高壓扭轉(zhuǎn)變形分析[J]. 上官豐收,錢(qián)桂安,洪友士. 塑性工程學(xué)報(bào). 2009(01)
[7]高壓扭轉(zhuǎn)銅試樣的微觀組織與壓縮性能[J]. 謝子令,武曉雷,謝季佳,洪友士. 金屬學(xué)報(bào). 2008(07)
[8]碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備工藝進(jìn)展[J]. 劉杰,孫衛(wèi)和. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2008(02)
[9]顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 楊濤林,陳躍. 鑄造技術(shù). 2006(08)
[10]SiCp/Al復(fù)合材料的研究方法現(xiàn)狀[J]. 平延磊,賈成廠,曲選輝,周成. 粉末冶金技術(shù). 2005(04)
博士論文
[1]顆粒復(fù)合體力學(xué)行為的模擬研究[D]. 徐娜.東北大學(xué) 2008
碩士論文
[1]SiC泡沫陶瓷及其增強(qiáng)Al基復(fù)合材料的制備與結(jié)構(gòu)控制[D]. 楊瑩.武漢理工大學(xué) 2011
[2]陶瓷注射成形及脫脂工藝的研究[D]. 武彬.華中科技大學(xué) 2006
[3]氣壓浸滲法制備Al/SiCp電子封裝材料的研究[D]. 閆慶.西北工業(yè)大學(xué) 2006
[4]Al基復(fù)合材料制備、組織及其性能特征的研究[D]. 居志蘭.江蘇大學(xué) 2003
本文編號(hào):3177589
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 復(fù)合材料概論
1.2 SiCp/Al基復(fù)合材料的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用
1.3 傳統(tǒng)制備方法
1.3.1 粉末冶金法
1.3.2 攪拌熔鑄法
1.3.3 壓力鑄造法
1.3.4 噴射沉積法
1.3.5 無(wú)壓滲透法
1.4 高壓扭轉(zhuǎn)法
1.4.1 大塑性變形技術(shù)簡(jiǎn)介
1.4.2 高壓扭轉(zhuǎn)工藝定義及基本原理
1.4.3 高壓扭轉(zhuǎn)的重要工藝參數(shù)
1.4.3.1 溫度的影響
1.4.3.2 壓力的影響
1.4.3.2 扭轉(zhuǎn)圈數(shù)的影響
1.5 選題意義及研究?jī)?nèi)容
1.5.1 課題來(lái)源
1.5.2 選題意義
1.5.3 研究?jī)?nèi)容
第二章 高壓扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)方案制定及測(cè)試方法介紹
2.1 實(shí)驗(yàn)選材
2.2 粉末預(yù)處理
2.3 高壓扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)參數(shù)分析
2.4 高壓扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)方案制定
2.5 高壓扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及分析測(cè)試實(shí)驗(yàn)說(shuō)明
2.6 本章小結(jié)
第三章 高壓扭轉(zhuǎn)工藝參數(shù)對(duì)SiC顆粒運(yùn)動(dòng)分布影響研究
3.1 高壓扭轉(zhuǎn)工藝參數(shù)對(duì)SiC顆粒運(yùn)動(dòng)分布的影響
3.1.1 不同扭轉(zhuǎn)半徑處試樣的顯微組織
3.1.2 不同溫度下試樣的顯微組織
3.1.3 不同壓力條件下試樣的顯微組織
3.1.4 不同扭轉(zhuǎn)圈數(shù)條件下試樣的顯微組織
3.1.5 不同體積分?jǐn)?shù)對(duì)試樣的顯微組織影響
3.1.6 不同SiC粒徑對(duì)顯微組織影響
3.2 本章小結(jié)
第四章 高壓扭轉(zhuǎn)法制備SiCp/Al基復(fù)合材料性能研究
4.1 工藝因素對(duì)SiCp/Al基復(fù)合材料相對(duì)致密度的影響
4.1.1 變形溫度對(duì)試樣相對(duì)致密度的影響
4.1.2 壓力對(duì)試樣相對(duì)致密度的影響
4.1.3 扭轉(zhuǎn)圈數(shù)對(duì)試樣相對(duì)致密度的影響
4.1.4 SiC含量對(duì)試樣相對(duì)致密度的影響
4.1.5 SiC粒徑對(duì)試樣相對(duì)致密度的影響
4.2 工藝因素對(duì)SiCp/Al基復(fù)合材料顯微硬度的影響
4.2.1 變形溫度對(duì)顯微硬度的影響
4.2.2 壓力對(duì)顯微硬度的影響
4.2.3 扭轉(zhuǎn)圈數(shù)對(duì)顯微硬度的影響
4.2.4 SiC含量對(duì)顯微硬度的影響
4.2.5 SiC顆粒粒徑對(duì)顯微硬度的影響
4.3 工藝因素對(duì)SiCp/Al基復(fù)合材料拉伸性能及斷口的影響
4.3.1 扭轉(zhuǎn)圈數(shù)的影響
4.3.2 SiC顆粒含量的影響
4.3.3 SiC顆粒粒徑的影響
4.4 工藝因素對(duì)SiCp/Al基復(fù)合材料界面擴(kuò)散性能的影響
4.4.1 扭轉(zhuǎn)半徑的影響
4.4.2 溫度的影響
4.4.3 扭轉(zhuǎn)圈數(shù)的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電子封裝用低膨脹高導(dǎo)熱SiCp/Al復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 孫曉曄,汪濤. 電子與封裝. 2012(05)
[2]高壓扭轉(zhuǎn)法對(duì)SiCp-Al基復(fù)合材料顆粒分布的影響[J]. 李曉,李萍,薛克敏,王成,章凱. 材料工程. 2012(02)
[3]碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 鄭喜軍,米國(guó)發(fā). 熱加工工藝. 2011(12)
[4]碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備及應(yīng)用的研究[J]. 張國(guó)政,呂棟騰,吳治明. 新技術(shù)新工藝. 2010(11)
[5]純鋁粉末燒結(jié)體錐形件高壓扭轉(zhuǎn)有限元模擬及實(shí)驗(yàn)[J]. 李琦,李萍,薛克敏,王曉溪,賈建磊. 中國(guó)機(jī)械工程. 2010(11)
[6]限定型高壓扭轉(zhuǎn)變形分析[J]. 上官豐收,錢(qián)桂安,洪友士. 塑性工程學(xué)報(bào). 2009(01)
[7]高壓扭轉(zhuǎn)銅試樣的微觀組織與壓縮性能[J]. 謝子令,武曉雷,謝季佳,洪友士. 金屬學(xué)報(bào). 2008(07)
[8]碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備工藝進(jìn)展[J]. 劉杰,孫衛(wèi)和. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2008(02)
[9]顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 楊濤林,陳躍. 鑄造技術(shù). 2006(08)
[10]SiCp/Al復(fù)合材料的研究方法現(xiàn)狀[J]. 平延磊,賈成廠,曲選輝,周成. 粉末冶金技術(shù). 2005(04)
博士論文
[1]顆粒復(fù)合體力學(xué)行為的模擬研究[D]. 徐娜.東北大學(xué) 2008
碩士論文
[1]SiC泡沫陶瓷及其增強(qiáng)Al基復(fù)合材料的制備與結(jié)構(gòu)控制[D]. 楊瑩.武漢理工大學(xué) 2011
[2]陶瓷注射成形及脫脂工藝的研究[D]. 武彬.華中科技大學(xué) 2006
[3]氣壓浸滲法制備Al/SiCp電子封裝材料的研究[D]. 閆慶.西北工業(yè)大學(xué) 2006
[4]Al基復(fù)合材料制備、組織及其性能特征的研究[D]. 居志蘭.江蘇大學(xué) 2003
本文編號(hào):3177589
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3177589.html
最近更新
教材專(zhuān)著