鋅鋁合金具有良好的力學(xué)性能、良好的摩擦磨損特性、較低的原材料成本；三元層狀化合物Ti2SnC綜合了金屬與陶瓷的優(yōu)異性能,可作為一種新型顆粒增強(qiáng)相用于強(qiáng)化鋅鋁合金,制備出性能更優(yōu)的復(fù)合材料。本研究采用不同工藝制備了不同組分的Ti2SnC/ZA27復(fù)合材料,對(duì)材料的密度、硬度、抗彎強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和摩擦磨損性能等進(jìn)行了測(cè)試,并利用XRD、SEM、EDS等手段對(duì)材料的組成與微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明：(1)以Ti粉、Sn粉和石墨粉為原料制備Ti2SnC粉體時(shí),燒結(jié)溫度和升溫速率均會(huì)對(duì)Ti2SnC純度產(chǎn)生影響。真空條件下,將摩爾比為T(mén)i:Sn:C= 2:0.9:0.85的混合原料以5℃/min的速率升溫至1260℃并保溫2h所合成的Ti2SnC粉體純度最高。(2)Ti2SnC/ZA27復(fù)合材料的性能受到增強(qiáng)相含量影響。在燒結(jié)溫度為870℃,保溫時(shí)間1h,加壓壓力30MPa的條件下,隨著增強(qiáng)相TiSnC含量增加,復(fù)合材料的硬度提高,40vol%Ti2SnC/ZA27復(fù)合材料的硬度最高,達(dá)1.21GPa；復(fù)合材料的相對(duì)密度隨增強(qiáng)相含量的提高而下降,10vo%Ti2SnC/ZA27復(fù)合材料的相對(duì)...

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 金屬基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)介
    1.2 鋅基復(fù)合材料
    1.3 M_n+1AX_n相陶瓷材料應(yīng)用介紹
    1.4 Ti₂SnC陶瓷材料概述
        1.4.1 Ti₂SnC的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.4.2 Ti₂SnC復(fù)合材料性能特點(diǎn)
    1.5 復(fù)合材料的摩擦磨損性能研究
        1.5.1 磨損的定義
        1.5.2 幾種典型的磨損機(jī)理
        1.5.3 鋅基復(fù)合材料摩擦磨損行為的研究現(xiàn)狀
    1.6 研究目標(biāo)和內(nèi)容
        1.6.1 研究目標(biāo)
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)原料
        2.3.1 Ti₂SnC粉體的制備
        2.3.2 Ti₂SnC/ZA27復(fù)合材料的制備
    2.4 基本性能測(cè)試方法
        2.4.1 密度測(cè)試
        2.4.2 抗拉強(qiáng)度測(cè)試
        2.4.3 彎曲強(qiáng)度測(cè)試
        2.4.4 維氏硬度測(cè)試
    2.5 摩擦學(xué)性能試驗(yàn)方法
        2.5.1 試驗(yàn)設(shè)備
        2.5.2 摩擦磨損試驗(yàn)
3 高純Ti₂SnC粉體的制備
    3.1 燒結(jié)溫度對(duì)Ti₂SnC純度的影響
    3.2 升溫速率對(duì)Ti₂SnC純度的影響
    3.3 Ti₂SnC粉的顯微分析
    3.4 本章小結(jié)
4 Ti₂SnC/ZA27復(fù)合材料的制備及其性能研究
    4.1 Ti₂SnC/ZA27復(fù)合材料的制備
        4.1.1 不同原料配比下樣品制備
        4.1.2 不同燒結(jié)溫度下樣品制備
        4.1.3 不同加壓方式下樣品制備
    4.2 物相分析
    4.3 密度分析
        4.3.1 材料理論密度計(jì)算
        4.3.2 復(fù)合材料密度測(cè)試
    4.4 維氏硬度測(cè)試
    4.5 抗拉強(qiáng)度與抗彎強(qiáng)度測(cè)試
    4.6 微觀形貌分析
        4.6.1 不同配比下材料斷口微觀形貌
        4.6.2 不同燒結(jié)溫度下材料斷口微觀形貌
    4.7 本章小結(jié)
5 Ti₂SnC/ZA27復(fù)合材料的摩擦磨損性能研究
    5.1 摩擦試樣的加工
    5.2 復(fù)合材料的摩擦磨損性能及其影響因素
        5.2.1 試驗(yàn)條件
        5.2.2 摩擦特性
        5.2.3 磨損特性
    5.3 Ti₂SnC/ZA27復(fù)合材料的磨損機(jī)理
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
索引
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3805654