通過與陶瓷顆粒、金屬間化合物復(fù)合,可以得到性能更為優(yōu)異的2024鋁基復(fù)合材料。原位自生法引入TiAl₃顆粒,可以改善增強(qiáng)體與基體的結(jié)合界面,同時由于TiAl₃具有較高的硬度、比強(qiáng)度、耐磨性和高溫穩(wěn)定性,也極適于作為2024鋁合金的增強(qiáng)體材料。傳統(tǒng)的機(jī)械攪拌原位自生法分散效果差、復(fù)合材料的氣孔率和氧化物夾雜的含量高、容易生成長桿狀脆性TiAl₃相。基于以上情況,本文對超聲輔助原位鑄造制備TiAl₃/2024Al復(fù)合材料的反應(yīng)動力學(xué)過程和反應(yīng)控制條件等了進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和理論分析,系統(tǒng)地研究了TiAl₃/2024Al復(fù)合材料的制備過程。同時通過熱變形模擬實(shí)驗(yàn)建立了8wt.%TiAl₃/2024Al復(fù)合材料的本構(gòu)方程和熱加工圖,并基于此對簡單鍛件成形進(jìn)行了模擬和實(shí)驗(yàn)研究,為原位復(fù)合材料的成形提供了重要的理論基礎(chǔ)。本文從反應(yīng)熱力學(xué)與動力學(xué)角度對原位鑄造制備復(fù)合材料的反應(yīng)過程進(jìn)行探討,并對超聲反應(yīng)過程進(jìn)行試驗(yàn)研究,比較其與普通原位反應(yīng)過程的區(qū)別。結(jié)果表明,在Ti-Al固液原... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２原位增強(qiáng)ＡＭＣｓ制備方法的分類??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ?ｌｎｅｔｈｏｄｓ?ｏｆ?ｉｎ?ｓｉｔｕ?ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ?ＡＭＣｓ??

增加了氣泡在液體中的存活幾率。初始半徑＾＝１＾１１１１、Ｐｊ＝１０ＭＰａ??條件下，錯液（ｃｒ＝〇．８６０Ｎ／ｍ）、鎂液（ｃｒ＝０．５０Ｎ／ｍ）和水（ｃｒ＝０．０７９Ｎ／ｍ）表面張力??對空化氣泡的大小和壓力的影響如圖１－９所示。氣泡膨脹引起的壓力降條件，??可以滿足所有系統(tǒng)中氣體從液體向空化腔中的單向擴(kuò)散。超聲過程中通過氣??泡壁的擴(kuò)散是下列現(xiàn)象共同決定的。首先，搏動的氣泡在膨脹階段其表面積??大小是其壓縮階段的幾倍，因此膨脹階段的氣體擴(kuò)散流入超過壓縮階段的氣??體流出。其次，擴(kuò)散過程由圍繞在氣泡外的擴(kuò)散阻礙層控制。在壓縮階段，??其厚度增加，濃度梯度減小；相反，在膨脹階段，該層變薄，濃度梯度增加，??這使得氣體流入氣泡。這種從液體向氣泡的單向或整流擴(kuò)散使不停搏動的氣??泡長大。氣體擴(kuò)散的氣泡演化模型是一個相當(dāng)復(fù)雜的方程組。為了使??Ｎｏｌｔｉｎｇ－Ｎｅｐｐｉｒａｓ方程可以提供一個具有實(shí)際意義解，將除聲壓外的壓力參數(shù)??表達(dá)為時間的函數(shù)Ｐ（ｔ），很顯然如果考慮擴(kuò)散的話，壓力Ｐ（ｔ）不會是一個簡??單的解析函數(shù)帶入上述方程。最終通過一系列的整理迭代，描述氣泡動力學(xué)??的方程組可以求解為［９７］：??０?＝?－＾

２．２實(shí)驗(yàn)設(shè)備??２．２．１金屬熔體超聲處理及加熱系統(tǒng)??超聲處理及加熱系統(tǒng)如圖２－２所示。金屬熔體超聲處理系統(tǒng)主要由控制??箱、超聲波振動源和振動部件組成�？刂葡滹@示部件為可觸摸式液晶顯示屏，??通過控制箱可以進(jìn)行搜頻、設(shè)備功率、諧振頻率和運(yùn)行時間的設(shè)置和監(jiān)控。??超聲波振動源即驅(qū)動電源，通過整流電路、振蕩電路、放大電路、反饋電路、??跟蹤電路和保護(hù)電路將５０￣６０Ｈｚ的市電轉(zhuǎn)化為高功率高電能。振動部件包括??換能器、變幅桿和工具頭。換能器的核心部件是壓電陶瓷，可以將振動源傳??出的高頻電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動能，使換能器做縱向伸縮運(yùn)動。但此時振動幅??度較小，一般在幾微米左右，振幅功率密度很低，不能滿足金屬熔體處理的??要求，因此需要使用變幅桿將振幅放大。工具頭與變幅桿連接，進(jìn)一步放大??振幅，井直接與金屬熔體接觸，將機(jī)械震動能傳遞給金屬溶液。除放大振幅??和傳遞動能的作用外

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]均勻分散的碳納米管增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備與性能[D]. 楊旭東.天津大學(xué) 2012
[2]生物可降解稀土鎂合金血管支架無縫管材的制備技術(shù)及性能研究[D]. 李偉.重慶大學(xué) 2011



本文編號：3541599