Al/SiC高剛度輕體材料由于具有低密、高強(qiáng)度及高熱導(dǎo)率得到了廣泛的應(yīng)用。目前對(duì)于高剛度超輕體Al/SiC復(fù)合材料研究較少,本文通過改變Al/SiC復(fù)合材料的制備方法成功制備出超高體積分?jǐn)?shù)Al/SiC復(fù)合材料,其致密度、抗壓強(qiáng)度和彈性模量均得到提高。本文利用硅藻土和C粉為原料,采用碳熱還原法成功制備出高純度的SiC粉體,并對(duì)配碳量比、催化劑含量、不同溫度、不同保溫時(shí)間的因素進(jìn)行了分析。其中溫度和保溫時(shí)間對(duì)SiC的生成率影響較大,溫度越高、保溫時(shí)間越長(zhǎng)SiC的生成率越高；配碳量比對(duì)SiC的生成率也有一定影響,配碳量比越大,生成率越高。當(dāng)配碳量比超過1：5時(shí),SiC的生成率幾乎不變；原料中加入Fe203能加快反應(yīng)的進(jìn)行,但加入的Fe2O3的含量超過3%時(shí),便會(huì)降低SiC的生成率。通過正交實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)的最佳工藝為溫度為1500℃、保溫時(shí)間為5h、配碳量比為1：6、催化劑含量為3%,在該工藝條件制備的SiC粉體純度為92.85%。之后采用熱壓法和放電等離子燒結(jié)法制備高體積分?jǐn)?shù)的Al/SiC合金復(fù)合材料,制備出增強(qiáng)體SiC顆粒體積分?jǐn)?shù)為70%Al/SiC復(fù)合材料。本文通過對(duì)Al/SiC合金復(fù)合材料的... 

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 SiC陶瓷及其研究現(xiàn)狀
        1.1.1 SiC陶瓷的晶體結(jié)構(gòu)
        1.1.2 SiC陶瓷的性能
        1.1.3 SiC陶瓷的制備方法
        1.1.4 多孔SiC陶瓷的制備及應(yīng)用
        1.1.5 SiC陶瓷的應(yīng)用
    1.2 硅藻土及其應(yīng)用
        1.2.1 硅藻土資源
        1.2.2 硅藻土的結(jié)構(gòu)及特性
        1.2.3 硅藻土的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 SiC/Al復(fù)合材料的制備及應(yīng)用
        1.3.1 碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料研究進(jìn)展
        1.3.2 碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法
    1.4 本研究的意義及內(nèi)容
        1.4.1 本研究的意義
        1.4.2 內(nèi)容
第二章 硅藻土碳熱還原法制備SiC粉體
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 SiC粉體的制備原理和實(shí)驗(yàn)方案
        2.2.1 SiC粉體的制備方法的原理
        2.2.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.2.3 SiC粉體的制備工藝
    2.3 碳熱還原法制備SiC粉體的表征
        2.3.1 X射線衍射(XRD)相分析
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
    2.4 SiC粉體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        2.4.1 碳熱還原法制備的SiC粉體的相組成與粉體形貌
        2.4.2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析
        2.4.3 合成溫度對(duì)碳熱還原法制備SiC粉體相組成的影響
        2.4.4 保溫時(shí)間對(duì)SiC粉體相組成的影響
        2.4.5 配碳量比對(duì)SiC粉體相組成的影響
        2.4.6 催化劑含量對(duì)SiC粉體相組成的影響
        2.4.7 最佳工藝制備的SiC粉體的表征
    2.5 小結(jié)
第三章 熱壓法制備SiC/Al復(fù)合材料研究
    3.1 前言
    3.2 粉末冶金法介紹
    3.3 粉末配比的研究
        3.3.1 粉末的相對(duì)密度
        3.3.2 單一平均粒徑非球形顆粒的松裝密度
        3.3.3 兩種平均粒徑非球形顆粒的松裝密度
    3.4 實(shí)驗(yàn)材料及制備
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.4.3 SiC/Al復(fù)合材料的制備工藝
    3.5 SiC/Al復(fù)合材料的測(cè)試方法
        3.5.1 相對(duì)度測(cè)量
        3.5.2 復(fù)合材料的金相組織
        3.5.3 抗壓強(qiáng)度測(cè)量
    3.6 SiC/Al復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能
        3.6.1 復(fù)合材料增強(qiáng)相的分布
        3.6.2 復(fù)合材料的相分析
        3.6.3 SiC顆粒級(jí)配比對(duì)SiC/Al復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
        3.6.4 粉末冶金法制備的70%SiC/Al復(fù)合材料的性能研究
    3.7 小結(jié)
第四章 放電等離子燒結(jié)法制備Al/SiC復(fù)合材料
    4.1 引言
    4.2 放電等離子燒結(jié)(SPS)介紹
    4.3 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
    4.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及制備
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.4.2 試樣的成分
        4.4.3 試樣制備工藝
        4.4.4 燒結(jié)工藝
    4.5 放電等離子燒結(jié)Al/SiC復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能
        4.5.1 Si對(duì)Al/SiC復(fù)合材料的顯微組織的影響
        4.5.2 Mg對(duì)Al/SiC復(fù)合材料的顯微組織的影響
        4.5.3 Mg含量對(duì)Al/SiC復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
    4.6 小結(jié)
第五章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]我國硅藻土的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]. 楊浩文,高文元.  中國陶瓷工業(yè). 2013(03)
[2]西瓜汁的澄清工藝及營(yíng)養(yǎng)成分變化研究[J]. 吳秋波.  食品工業(yè). 2012(12)
[3]碳熱還原法制備SiC納米線及其結(jié)構(gòu)表征[J]. 朱小燕,李培剛,王順利,劉仁娟,陳建軍,唐為華.  浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
[4]多孔碳化硼成型工藝的研究[J]. 李鵬,陳玉強(qiáng),楊金茹.  中國陶瓷. 2011(10)
[5]SiC陶瓷的低溫力學(xué)和熱學(xué)性能研究[J]. 薛偉江,肖冰,謝志鵬,陳海波.  稀有金屬材料與工程. 2011(S1)
[6]硅藻土在造紙領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)況[J].   紙和造紙. 2011(03)
[7]熱擠壓變形對(duì)攪拌鑄造SiCp/2024復(fù)合材料顯微組織與力學(xué)性能的影響[J]. 張顯峰,陸政,蘇海,高文理,劉洪波.  塑性工程學(xué)報(bào). 2011(01)
[8]自蔓延高溫合成法（SHS）制備SiC顆粒[J]. 梁艷峰,董晟全,楊通.  特種鑄造及有色合金. 2011(01)
[9]特種陶瓷材料的研究進(jìn)展[J]. 葛偉青.  中國陶瓷工業(yè). 2010(05)
[10]CVD法SiC纖維的涂層研究[J]. 李雪成,楊延清,張榮軍,羅賢,劉翠霞.  中國材料進(jìn)展. 2010(03)

碩士論文
[1]碳化硅粉體低溫合成工藝以及二氧化硅為主的燒結(jié)相晶型轉(zhuǎn)變的研究[D]. 朱文振.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[2]納米碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 孫銘.山東理工大學(xué) 2010
[3]SiC顆粒鋁基復(fù)合材料電子封裝零件的組織性能研究[D]. 白莉.重慶大學(xué) 2010
[4]SiCp/Al電子封裝復(fù)合材料的SPS燒結(jié)及性能研究[D]. 楊梅君.武漢理工大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3663084