基于3D打印預(yù)制體的ZrO 2 /Al-Mg復(fù)合材料制備工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-17 21:59
互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料(Interpenetrating Phase Composites,IPCs)利用多孔陶瓷相的特殊結(jié)構(gòu)以及與金屬相可能存在的界面反應(yīng)獲得結(jié)合強(qiáng)度較高的金屬/陶瓷復(fù)合材料。與傳統(tǒng)的顆粒、纖維等增強(qiáng)的金屬基復(fù)合材料相比,互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料因其特殊結(jié)構(gòu)有利于將集中在點(diǎn)或面上的應(yīng)力迅速地在空間范圍內(nèi)分散和傳遞,能夠大幅度地提高復(fù)合材料的承載能力。3D打印技術(shù)作為一種新型的增材制造技術(shù),可以制備形狀復(fù)雜、精度較高的零件,同時(shí)亦可通過人為設(shè)計(jì)制備特殊結(jié)構(gòu)的零件,大大拓寬了材料的應(yīng)用范圍。本論文采用3D打印技術(shù)制備網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)ZrO2預(yù)制體,結(jié)合無壓浸滲工藝,制備了互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)ZrO2/Al-Mg復(fù)合材料,研究了ZrO2預(yù)制體的制備工藝、Al-Mg合金的無壓浸滲工藝和復(fù)合材料的組織性能,主要研究結(jié)果如下:(1)通過3D打印技術(shù)成功制備具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的ZrO2預(yù)制體,設(shè)置不同的預(yù)制體參數(shù),預(yù)制體的強(qiáng)度及性能也不相同。研究表明,當(dāng)擠出頭直徑為0.6mm,線間間隙為0.6mm,搭接形式為擠出絲相鄰層之...
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線
碩士學(xué)位論文13G1X39.500Y42.000F600.000...實(shí)驗(yàn)流程如圖2.3所示。調(diào)整G代碼前后的打印機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡截圖如圖2.4所示。本實(shí)驗(yàn)擬研究不同擠出絲直徑、不同絲間間隙;不同搭接形式對預(yù)制體性能的影響,具體實(shí)驗(yàn)方案如下表2.3所示,搭接形式如圖2.5所示:圖2.2實(shí)驗(yàn)室自制3D打印機(jī)圖2.3實(shí)驗(yàn)流程
基于3D打印預(yù)制體的ZrO2/Al-Mg復(fù)合材料制備工藝研究14(a)單層調(diào)整G代碼前擠出頭運(yùn)動(dòng)軌跡(b)單層調(diào)整G代碼后擠出頭運(yùn)動(dòng)軌跡圖2.4單層調(diào)整G代碼前后擠出頭運(yùn)動(dòng)軌跡(深色部分為擠出絲,淺色部分為運(yùn)動(dòng)軌跡)表2.3不同擠出頭直徑、不同線間間隙預(yù)制體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案項(xiàng)目擠出頭直徑/mm線間間隙/mm10.60.420.60.630.60.840.61.050.80.460.80.670.80.880.81.091.00.4
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]層狀梯度SiC/Al-Si-Mg復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)[J]. 陳夢婷,劉洪軍,李曉雪,李亞敏. 特種鑄造及有色合金. 2019(07)
[2]功能化層狀復(fù)合材料的制備及其電催化性能[J]. 張振業(yè),楊敏,王大洋,馬娟娟,劉霖,童志偉. 裝備環(huán)境工程. 2016(06)
[3]三維互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Al/RSiC復(fù)合材料的制備及性能[J]. 林晶,肖漢寧,高朋召,郭文明. 機(jī)械工程材料. 2016(10)
[4]交疊增韌仿生復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 吳為,徐柄桐,張榮霞,劉寶勝,曾元松. 材料導(dǎo)報(bào). 2016(19)
[5]網(wǎng)絡(luò)互穿雙金屬復(fù)合材料干滑動(dòng)摩擦磨損特性研究[J]. 王梅霞,劉高志,張勇亭. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2016(04)
[6]Al2O3-SiO2/AZ91D鎂基復(fù)合材料的擠壓浸滲制備工藝及微觀組織和界面的研究[J]. 田君,李文芳,韓利發(fā),彭繼華. 熱加工工藝. 2009(20)
[7]三維連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)陶瓷/金屬復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 馮勝山,王澤建,劉慶豐,許順紅,李金山,王存貴. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2009(01)
[8]無壓浸滲工藝制備鋁基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀和機(jī)理探討[J]. 張賀詠,潘喜峰,汪琦. 材料導(dǎo)報(bào). 2008(S3)
[9]SiC泡沫陶瓷/SiCp混雜增強(qiáng)Al基復(fù)合材料的性能[J]. 趙龍志,趙明娟,曹小明,張勁松. 特種鑄造及有色合金. 2008(01)
[10]互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料中網(wǎng)絡(luò)陶瓷預(yù)制體的制備與研究進(jìn)展[J]. 韓少維,王為民,傅正義,王皓. 江蘇陶瓷. 2007(05)
博士論文
[1]仿珍珠貝Al合金/SiC層狀復(fù)合材料的制備、組織與性能[D]. 阿拉騰沙嘎.吉林大學(xué) 2016
[2]微米、納米SiCp/Al2014復(fù)合材料的制備及組織性能[D]. 張龍江.吉林大學(xué) 2015
碩士論文
[1]陶瓷顆粒增強(qiáng)鋼基復(fù)合材料/鋼三維互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料的制備及性能初探[D]. 趙馨月.昆明理工大學(xué) 2016
[2]網(wǎng)絡(luò)互穿鋁基復(fù)合材料摩擦磨損性能與應(yīng)用研究[D]. 劉高志.濟(jì)南大學(xué) 2013
[3]網(wǎng)絡(luò)互穿雙金屬鎂基復(fù)合材料擠壓成形的動(dòng)力學(xué)研究[D]. 馬茹.濟(jì)南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3348582
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線
碩士學(xué)位論文13G1X39.500Y42.000F600.000...實(shí)驗(yàn)流程如圖2.3所示。調(diào)整G代碼前后的打印機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡截圖如圖2.4所示。本實(shí)驗(yàn)擬研究不同擠出絲直徑、不同絲間間隙;不同搭接形式對預(yù)制體性能的影響,具體實(shí)驗(yàn)方案如下表2.3所示,搭接形式如圖2.5所示:圖2.2實(shí)驗(yàn)室自制3D打印機(jī)圖2.3實(shí)驗(yàn)流程
基于3D打印預(yù)制體的ZrO2/Al-Mg復(fù)合材料制備工藝研究14(a)單層調(diào)整G代碼前擠出頭運(yùn)動(dòng)軌跡(b)單層調(diào)整G代碼后擠出頭運(yùn)動(dòng)軌跡圖2.4單層調(diào)整G代碼前后擠出頭運(yùn)動(dòng)軌跡(深色部分為擠出絲,淺色部分為運(yùn)動(dòng)軌跡)表2.3不同擠出頭直徑、不同線間間隙預(yù)制體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案項(xiàng)目擠出頭直徑/mm線間間隙/mm10.60.420.60.630.60.840.61.050.80.460.80.670.80.880.81.091.00.4
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]功能化層狀復(fù)合材料的制備及其電催化性能[J]. 張振業(yè),楊敏,王大洋,馬娟娟,劉霖,童志偉. 裝備環(huán)境工程. 2016(06)
[3]三維互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Al/RSiC復(fù)合材料的制備及性能[J]. 林晶,肖漢寧,高朋召,郭文明. 機(jī)械工程材料. 2016(10)
[4]交疊增韌仿生復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 吳為,徐柄桐,張榮霞,劉寶勝,曾元松. 材料導(dǎo)報(bào). 2016(19)
[5]網(wǎng)絡(luò)互穿雙金屬復(fù)合材料干滑動(dòng)摩擦磨損特性研究[J]. 王梅霞,劉高志,張勇亭. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2016(04)
[6]Al2O3-SiO2/AZ91D鎂基復(fù)合材料的擠壓浸滲制備工藝及微觀組織和界面的研究[J]. 田君,李文芳,韓利發(fā),彭繼華. 熱加工工藝. 2009(20)
[7]三維連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)陶瓷/金屬復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 馮勝山,王澤建,劉慶豐,許順紅,李金山,王存貴. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2009(01)
[8]無壓浸滲工藝制備鋁基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀和機(jī)理探討[J]. 張賀詠,潘喜峰,汪琦. 材料導(dǎo)報(bào). 2008(S3)
[9]SiC泡沫陶瓷/SiCp混雜增強(qiáng)Al基復(fù)合材料的性能[J]. 趙龍志,趙明娟,曹小明,張勁松. 特種鑄造及有色合金. 2008(01)
[10]互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料中網(wǎng)絡(luò)陶瓷預(yù)制體的制備與研究進(jìn)展[J]. 韓少維,王為民,傅正義,王皓. 江蘇陶瓷. 2007(05)
博士論文
[1]仿珍珠貝Al合金/SiC層狀復(fù)合材料的制備、組織與性能[D]. 阿拉騰沙嘎.吉林大學(xué) 2016
[2]微米、納米SiCp/Al2014復(fù)合材料的制備及組織性能[D]. 張龍江.吉林大學(xué) 2015
碩士論文
[1]陶瓷顆粒增強(qiáng)鋼基復(fù)合材料/鋼三維互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料的制備及性能初探[D]. 趙馨月.昆明理工大學(xué) 2016
[2]網(wǎng)絡(luò)互穿鋁基復(fù)合材料摩擦磨損性能與應(yīng)用研究[D]. 劉高志.濟(jì)南大學(xué) 2013
[3]網(wǎng)絡(luò)互穿雙金屬鎂基復(fù)合材料擠壓成形的動(dòng)力學(xué)研究[D]. 馬茹.濟(jì)南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3348582
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