真空熱壓擴(kuò)散法制備層壓編織C f /Al復(fù)合材料工藝及組織研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-15 08:03
Cf/Al復(fù)合材料具有輕質(zhì)、比強(qiáng)度高、比剛度高等優(yōu)異性能,還擁有更好的高溫性能與耐蝕性、穩(wěn)定性,倍受航空航天、國(guó)防軍工行業(yè)的關(guān)注,已發(fā)展成為現(xiàn)代國(guó)防軍工領(lǐng)域最具戰(zhàn)略意義的結(jié)構(gòu)材料之一。傳統(tǒng)的復(fù)合成型工藝包括液態(tài)法和固態(tài)法。本文采用真空熱壓擴(kuò)散法制備了層壓編織Cf/Al復(fù)合材料,重點(diǎn)探討了熱壓溫度、保溫時(shí)間及壓力等工藝參數(shù)對(duì)層壓編織Cf/Al復(fù)合材料的致密度、微觀組織、界面反應(yīng)及力學(xué)性能的影響規(guī)律,另外還研究了模具溫度場(chǎng)的變化。主要結(jié)論如下:在爐膛溫度分別為610℃、620℃和630℃時(shí),模具中心溫度在爐膛保溫0-50min范圍內(nèi),模具中心溫度上升;在爐膛保溫80-120min時(shí)間范圍內(nèi),模具中心溫度基本趨于穩(wěn)定;當(dāng)爐膛保溫時(shí)間達(dá)到80min時(shí),模具中心分別為608℃、617℃、626℃,分別與爐膛溫度相差2℃、3℃、4℃。從爐膛保溫80min之后,開始計(jì)算熱壓保溫時(shí)間,可以獲得穩(wěn)定的熱壓溫度。隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng),模具中心溫度越接近爐膛溫度。熱壓溫度是層壓編織Cf/Al復(fù)合材料真空熱壓擴(kuò)散成型的關(guān)鍵工藝參數(shù)。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)得出最優(yōu)工藝參數(shù)為:熱壓溫度626℃、保溫時(shí)間50min、壓力20M...
【文章來(lái)源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 Cf/Al復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
1.2.1 Cf/Al復(fù)合材料用碳纖維增強(qiáng)體
1.2.2 Cf/Al復(fù)合材料用鋁合金基體
1.2.3 Cf/Al復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展
1.3 Cf/Al復(fù)合材料的制備方法
1.4 Cf/Al復(fù)合材料組織
1.5 Cf/Al復(fù)合材料力學(xué)性能
1.6 本文的研究目的和主要研究?jī)?nèi)容
1.6.1 本文的研究目的
1.6.2 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 復(fù)合材料制備流程
2.3.2 熱壓擴(kuò)散法制備層壓編織Cf/Al復(fù)合材料
2.3.3 層壓編織Cf/Al復(fù)合材料測(cè)試表征
第3章 層壓編織Cf/Al復(fù)合材料真空熱壓擴(kuò)散工藝研究
3.1 真空熱壓爐及模具的溫度場(chǎng)分布
3.1.1 加熱方式
3.1.2 爐膛保溫階段的模具溫度分布
3.2 層壓編織Cf/Al復(fù)合材料成型效果分析
3.3 工藝參數(shù)對(duì)層壓編織Cf/Al復(fù)合材料致密度的影響
3.3.1 熱壓溫度
3.3.2 保溫時(shí)間
3.3.3 壓力
3.3.4 復(fù)合材料致密度的極差與方差分析
3.3.5 復(fù)合材料致密化機(jī)制
3.4 本章小結(jié)
第4章 層壓編織Cf/Al復(fù)合材料顯微組織及力學(xué)性能研究
4.1 層壓編織Cf/Al復(fù)合材料微觀組織
4.2 工藝參數(shù)對(duì)層壓編織Cf/Al復(fù)合材料顯微組織的影響
4.2.1 熱壓溫度
4.2.2 保溫時(shí)間
4.2.3 壓力
4.3 工藝參數(shù)對(duì)層壓編織Cf/Al復(fù)合材料界面反應(yīng)產(chǎn)物的影響
4.3.1 復(fù)合材料界面反應(yīng)產(chǎn)物
4.3.2 復(fù)合材料相組成
4.4 工藝參數(shù)對(duì)層壓編織Cf/Al復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
4.4.1 熱壓溫度對(duì)復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度的影響
4.4.2 保溫時(shí)間對(duì)復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度的影響
4.4.3 壓力對(duì)復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度的影響
4.4.4 復(fù)合材料斷裂機(jī)理分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表論文
致謝
本文編號(hào):3187276
【文章來(lái)源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 Cf/Al復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
1.2.1 Cf/Al復(fù)合材料用碳纖維增強(qiáng)體
1.2.2 Cf/Al復(fù)合材料用鋁合金基體
1.2.3 Cf/Al復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展
1.3 Cf/Al復(fù)合材料的制備方法
1.4 Cf/Al復(fù)合材料組織
1.5 Cf/Al復(fù)合材料力學(xué)性能
1.6 本文的研究目的和主要研究?jī)?nèi)容
1.6.1 本文的研究目的
1.6.2 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 復(fù)合材料制備流程
2.3.2 熱壓擴(kuò)散法制備層壓編織Cf/Al復(fù)合材料
2.3.3 層壓編織Cf/Al復(fù)合材料測(cè)試表征
第3章 層壓編織Cf/Al復(fù)合材料真空熱壓擴(kuò)散工藝研究
3.1 真空熱壓爐及模具的溫度場(chǎng)分布
3.1.1 加熱方式
3.1.2 爐膛保溫階段的模具溫度分布
3.2 層壓編織Cf/Al復(fù)合材料成型效果分析
3.3 工藝參數(shù)對(duì)層壓編織Cf/Al復(fù)合材料致密度的影響
3.3.1 熱壓溫度
3.3.2 保溫時(shí)間
3.3.3 壓力
3.3.4 復(fù)合材料致密度的極差與方差分析
3.3.5 復(fù)合材料致密化機(jī)制
3.4 本章小結(jié)
第4章 層壓編織Cf/Al復(fù)合材料顯微組織及力學(xué)性能研究
4.1 層壓編織Cf/Al復(fù)合材料微觀組織
4.2 工藝參數(shù)對(duì)層壓編織Cf/Al復(fù)合材料顯微組織的影響
4.2.1 熱壓溫度
4.2.2 保溫時(shí)間
4.2.3 壓力
4.3 工藝參數(shù)對(duì)層壓編織Cf/Al復(fù)合材料界面反應(yīng)產(chǎn)物的影響
4.3.1 復(fù)合材料界面反應(yīng)產(chǎn)物
4.3.2 復(fù)合材料相組成
4.4 工藝參數(shù)對(duì)層壓編織Cf/Al復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
4.4.1 熱壓溫度對(duì)復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度的影響
4.4.2 保溫時(shí)間對(duì)復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度的影響
4.4.3 壓力對(duì)復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度的影響
4.4.4 復(fù)合材料斷裂機(jī)理分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表論文
致謝
本文編號(hào):3187276
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