三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Al 2 O 3 /Cu復(fù)合材料的制備和性能研究
發(fā)布時間:2024-02-27 10:38
三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的Al2O3/Cu復(fù)合材料在三維空間上銅基體與氧化鋁增強體實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)貫穿結(jié)構(gòu),這種復(fù)合材料不僅同時具有銅金屬的高韌性、延展性、導(dǎo)熱、導(dǎo)電性、可加工性與陶瓷材料的低密度、高硬度、高強度、耐高溫、耐磨性以及耐腐蝕性能,而且相比顆粒、纖維強化,三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的金屬/陶瓷復(fù)合材料在各個方向上將集中于點或面的應(yīng)力能迅速在整個立體空間范圍內(nèi)分散與傳遞,可增大陶瓷增強體的強化效果。本課題通過在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的氧化鋁陶瓷表面采用原位還原NiCl2的方法制備Ni涂層,改善金屬銅與網(wǎng)絡(luò)陶瓷的潤濕性,并通過真空消失模鑄造法,在高溫條件下將熔融態(tài)的銅注入網(wǎng)絡(luò)陶瓷孔徑,制備三維雙相網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的Al2O3/Cu復(fù)合材料,研究復(fù)合材料界面的結(jié)構(gòu)與組織,研究陶瓷體積分?jǐn)?shù)和涂層厚度對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:采用原位還原法制備了化學(xué)成分純度高,均勻致密,無其它雜質(zhì)的Ni涂層,并且涂層厚度可根據(jù)NiCl2的量進(jìn)行控制,當(dāng)NiCl2·6H2O...
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 金屬基復(fù)合材料性能特點
1.2.1 金屬基復(fù)合材料普遍性能
1.2.2 金屬基三維連網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架復(fù)合材料性能突出特點
1.3 金屬基復(fù)合材料界面類型
1.3.1 金屬基復(fù)合材料界面的概述
1.3.2 金屬基復(fù)合材料界面結(jié)合分類
1.3.3 金屬基復(fù)合材料界面類型
1.4 改善三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷與金屬之間潤濕性的方法
1.4.1 改善三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷與金屬之間潤濕性的研究現(xiàn)狀
1.4.2 陶瓷表面涂層的制備方法
1.5 陶瓷金屬基復(fù)合材料的成型方法研究
1.6 本課題研究的目的和內(nèi)容
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗方法
2.1 技術(shù)路線
2.2 實驗原料
2.2.1 實驗制備網(wǎng)絡(luò)陶瓷原料
2.2.2 制備涂層的原料
2.2.3 真空消失模鑄造浸滲法制備氧化鋁/銅復(fù)合材料原料
2.3 實驗設(shè)備
2.4 實驗方法
2.4.1 三維網(wǎng)絡(luò)Al2O3陶瓷增強體的制備
2.4.2 三維網(wǎng)絡(luò)Al2O3陶瓷表面制備Ni涂層
2.4.3 液態(tài)金屬浸滲法制備Al2O3/Cu復(fù)合材料
2.5 性能表征及其分析方法
2.5.1 網(wǎng)絡(luò)Al2O3陶瓷體積分?jǐn)?shù)的測定
2.5.2 復(fù)合材料的密度測定
2.5.3 涂層厚度的測定
2.5.4 復(fù)合材料彎曲強度的測定
2.5.5 復(fù)合材料電阻率測定
2.5.6 復(fù)合材料拉伸性能的測試
2.5.7 復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)以及斷口形貌分析
第三章 原位還原法制備Ni涂層及其控制
3.1 Ni涂層的制備
3.2 涂層組成
3.3 NiCl2·6H2O含量對涂層厚度的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 Al2O3/Cu復(fù)合材料的制備
4.1 Al2O3/Cu復(fù)合材料的制備
4.2 Al2O3/Cu復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)
4.3 本章小結(jié)
第五章 Al2O3/Cu復(fù)合材料的性能
5.1 三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷增強相的體積分?jǐn)?shù)
5.2 Al2O3/Cu復(fù)合材料的密度
5.3 復(fù)合材料的抗彎強度
5.3.1 陶瓷增強體體積分?jǐn)?shù)對抗彎強度的影響
5.3.2 Ni涂層的厚度對抗彎強度的影響
5.3.3 復(fù)合材料彎曲斷裂過程分析
5.4 復(fù)合材料的抗拉強度
5.4.1 陶瓷增強體體積分?jǐn)?shù)對復(fù)合材料界面的抗拉強度的影響
5.4.2 Ni涂層的厚度對復(fù)合材料的抗拉強度的影響
5.4.3 復(fù)合材料拉伸斷裂過程以及斷口形貌分析
5.5 復(fù)合材料的導(dǎo)電性能
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
致謝
本文編號:3912565
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 金屬基復(fù)合材料性能特點
1.2.1 金屬基復(fù)合材料普遍性能
1.2.2 金屬基三維連網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架復(fù)合材料性能突出特點
1.3 金屬基復(fù)合材料界面類型
1.3.1 金屬基復(fù)合材料界面的概述
1.3.2 金屬基復(fù)合材料界面結(jié)合分類
1.3.3 金屬基復(fù)合材料界面類型
1.4 改善三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷與金屬之間潤濕性的方法
1.4.1 改善三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷與金屬之間潤濕性的研究現(xiàn)狀
1.4.2 陶瓷表面涂層的制備方法
1.5 陶瓷金屬基復(fù)合材料的成型方法研究
1.6 本課題研究的目的和內(nèi)容
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗方法
2.1 技術(shù)路線
2.2 實驗原料
2.2.1 實驗制備網(wǎng)絡(luò)陶瓷原料
2.2.2 制備涂層的原料
2.2.3 真空消失模鑄造浸滲法制備氧化鋁/銅復(fù)合材料原料
2.3 實驗設(shè)備
2.4 實驗方法
2.4.1 三維網(wǎng)絡(luò)Al2O3陶瓷增強體的制備
2.4.2 三維網(wǎng)絡(luò)Al2O3陶瓷表面制備Ni涂層
2.4.3 液態(tài)金屬浸滲法制備Al2O3/Cu復(fù)合材料
2.5 性能表征及其分析方法
2.5.1 網(wǎng)絡(luò)Al2O3陶瓷體積分?jǐn)?shù)的測定
2.5.2 復(fù)合材料的密度測定
2.5.3 涂層厚度的測定
2.5.4 復(fù)合材料彎曲強度的測定
2.5.5 復(fù)合材料電阻率測定
2.5.6 復(fù)合材料拉伸性能的測試
2.5.7 復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)以及斷口形貌分析
第三章 原位還原法制備Ni涂層及其控制
3.1 Ni涂層的制備
3.2 涂層組成
3.3 NiCl2·6H2O含量對涂層厚度的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 Al2O3/Cu復(fù)合材料的制備
4.1 Al2O3/Cu復(fù)合材料的制備
4.2 Al2O3/Cu復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)
4.3 本章小結(jié)
第五章 Al2O3/Cu復(fù)合材料的性能
5.1 三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷增強相的體積分?jǐn)?shù)
5.2 Al2O3/Cu復(fù)合材料的密度
5.3 復(fù)合材料的抗彎強度
5.3.1 陶瓷增強體體積分?jǐn)?shù)對抗彎強度的影響
5.3.2 Ni涂層的厚度對抗彎強度的影響
5.3.3 復(fù)合材料彎曲斷裂過程分析
5.4 復(fù)合材料的抗拉強度
5.4.1 陶瓷增強體體積分?jǐn)?shù)對復(fù)合材料界面的抗拉強度的影響
5.4.2 Ni涂層的厚度對復(fù)合材料的抗拉強度的影響
5.4.3 復(fù)合材料拉伸斷裂過程以及斷口形貌分析
5.5 復(fù)合材料的導(dǎo)電性能
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
致謝
本文編號:3912565
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