隨著內(nèi)燃機向輕量化、大功率、低油耗、低排放、長壽命方面發(fā)展,對活塞材料的性能提出更高的要求,因此開發(fā)新型活塞材料以適應(yīng)不同工作狀態(tài)和工作環(huán)境是一種新的發(fā)展趨勢。石墨/鋁復(fù)合材料兼具了石墨及鋁合金材料的性能特點,具有自潤滑性、摩擦系數(shù)小、導(dǎo)熱性能好、熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)點,是一種優(yōu)良的活塞材料。本研究對國外某活塞用高碳-石墨/鋁復(fù)合材料的組織成分、物理性能、摩擦磨損性能進行檢測與性能分析,測試結(jié)果表明：該高碳-石墨/鋁復(fù)合材料組織均勻致密、石墨含量高達53.3%、導(dǎo)熱系數(shù)為135w（m·k）-、熱膨脹系數(shù)為7.2×10-6/℃、摩擦系數(shù)為0.2。并且高碳-石墨/鋁復(fù)合材料的室溫抗壓強度達到240Mpa、抗彎強度為138MPa。與傳統(tǒng)的鋁合金活塞材料ZL105相比,高碳-石墨/鋁復(fù)合材料密度減少了20%、熱膨脹系數(shù)降低66%、導(dǎo)熱系數(shù)減小10%,具有良好的減摩耐磨性能及尺寸穩(wěn)定性。目前石墨/鋁復(fù)合材料的制備工藝的鑄造法、真空壓力浸滲法等液相法,由于石墨與鋁潤濕性差且密度差異大,采用液相法難于制備出石墨含量高且分布均勻的石墨/鋁復(fù)合材料。而粉末冶金法制備復(fù)合材料時,組元材料的含量可以根據(jù)需要進行... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 活塞材料及其國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 石墨/鋁復(fù)合材料制備方法
        1.3.1 液相法
        1.3.2 粉末冶金法
    1.4 活塞的加工方法
    1.5 課題來源及研究的主要內(nèi)容
第二章 高碳-石墨/鋁復(fù)合材料檢測及分析
    2.1 組織成分分析
        2.1.1 金相分析
        2.1.2 成分分析
        2.1.3 物相分析
    2.2 物理性能分析
    2.3 摩擦磨損性能分析
        2.3.1 摩擦系數(shù)
        2.3.2 磨損率
        2.3.3 載荷、速度對摩擦副表面溫度影響
        2.3.4 磨損表面形貌與磨損機制
    2.4 力學(xué)性能分析
        2.4.1 硬度
        2.4.2 抗壓強度
        2.4.3 抗彎強度
    2.5 本章小結(jié)
第三章 實驗條件與研究方法
    3.1 實驗材料
    3.2 試樣制備工藝過程及原理
        3.2.1 材料前處理
        3.2.2 混料
        3.2.3 壓制
        3.2.4 燒結(jié)
    3.3 性能測試與分析
        3.3.1 復(fù)合材料的密度測定
        3.3.2 硬度測試
        3.3.3 顯微組織與物相分析
        3.3.4 導(dǎo)熱系數(shù)測定
        3.3.5 室溫壓縮實驗
        3.3.6 摩擦磨損實驗
第四章 石墨/鋁復(fù)合材料粉末冶金成形及其性能分析
    4.1 復(fù)合材料密度研究
        4.1.1 壓制壓力對生坯致密度的影響
        4.1.2 燒結(jié)工藝對復(fù)合材相對密度影響
        4.1.3 生坯密度分布
    4.2 復(fù)合材料彈性后效研究
    4.3 復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)分析
        4.3.1 物相分析
        4.3.2 金相分析
    4.4 復(fù)合材料導(dǎo)熱性能分析
    4.5 復(fù)合材料摩擦磨損性能分析
        4.5.1 摩擦實驗條件
        4.5.2 石墨含量對摩擦磨損影響
        4.5.3 載荷對摩擦系數(shù)影響
        4.5.4 轉(zhuǎn)速對摩擦系數(shù)影響
        4.5.5 磨損表面形貌及磨損機制
    4.6 復(fù)合材料抗壓強度分析
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]活塞用新型鋁合金和SiCp/Al復(fù)合材料的疲勞行為研究[D]. 王立東.西安工業(yè)大學(xué) 2006
[2]粉末成形過程的計算機模擬[D]. 周潔.昆明理工大學(xué) 2005



本文編號：3214298