本文以工業(yè)純鋁為金屬基體,NaCl顆粒為造孔劑,SiC顆粒為增強相,利用放電等離子燒結溶解法制備SiC/Al復合泡沫材料。利用掃描電鏡(SEM),X射線衍射分析(XRD)等手段分析了燒結工藝對粉末致密化過程的影響,探索燒結的最佳工藝參數(shù)。并采用DNS-100型萬能試驗機和MS-2000型旋轉摩擦磨損儀分別對SiC/Al復合泡沫材料的壓縮性能和干摩擦磨損性能進行研究,分析了孔隙率、SiC顆粒添加量和粒徑對SiC/Al復合泡沫材料的壓縮性能以及摩擦磨損性能的影響。并討論了 SiC顆粒對其壓縮性能,變形過程和摩擦磨損性能的影響機理。實驗結果表明:對試樣致密度以及燒結過程分析可知,采用放電等離子燒結制備SiC/Al復合泡沫材料的最佳工藝條件如下:燒結溫度為550℃,外加壓力為30MPa,升溫速率為100℃/min,保溫時間為1Omin。可以獲得致密度高達97.6%的SiC/Al復合泡沫材料。壓縮實驗分析表明,純泡沫鋁的壓縮屈服強度為1OMPa,添加SiC顆粒后,SiC/Al復合泡沫材料的壓縮屈服強度明顯優(yōu)于純泡沫鋁。研究結果表明,采用20μm粒徑作為強化相,添加量為1Owt.%時,SiC/Al復...

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 概述
    1.2 國內外復合泡沫鋁的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 增強體的選擇
        1.2.2 顆粒增強復合泡沫鋁的制備
        1.2.3 顆粒增強復合泡沫鋁的力學性能
    1.3 放電等離子燒結技術
        1.3.1 放電等離子燒結原理
        1.3.2 放電等離子燒結制備復合材料
    1.4 本課題的研究目的及意義
    1.5 本課題的研究內容
第二章 實驗方法及設備
    2.1 實驗材料及實驗步驟
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗流程
    2.2 實驗方法
        2.2.1 放電等離子燒結溶解法
        2.2.2 形貌和物相表征
        2.2.3 力學性能檢測
    2.3 分析方法
        2.3.1 致密度分析
        2.3.2 性能分析
第三章 SiC/Al復合泡沫材料的制備
    3.1 引言
    3.2 粉末混合制備
        3.2.1 SiC/Al復合粉末的混合制備
        3.2.2 復合粉末和造孔劑的混合制備
    3.3 放電等離子燒結法
        3.3.1 燒結溫度對SiC/Al復合泡沫材料的影響
        3.3.2 外加壓力對SiC/Al復合泡沫材料的影響
        3.3.3 水溶時間對造孔劑去除率的影響
        3.3.4 SiC/Al復合泡沫材料形貌表征
    3.4 燒結致密化研究
    3.5 本章小結
第四章 SiC/Al復合泡沫材料的壓縮性能研究
    4.1 引言
    4.2 SiC(20μm)/Al復合泡沫材料壓縮性能研究
        4.2.1 孔隙率對壓縮性能的影響
        4.2.2 SiC添加量對壓縮性能的影響
    4.3 SiC(0.5μm)/Al復合泡沫材料壓縮性能研究
        4.3.1 孔隙率對壓縮性能的影響
        4.3.2 SiC添加量對壓縮性能的影響
    4.4 壓縮機理的探究
        4.4.1 壓縮過程分析
        4.4.2 壓縮斷口分析
        4.4.3 壓縮斷裂模型分析
    4.5 本章小結
第五章 SiC/Al復合泡沫材料的摩擦磨損性能研究
    5.1 引言
    5.2 SiC(20μm)/Al復合泡沫材料摩擦磨損性能研究
        5.2.1 孔隙率對摩擦磨損性能的影響
        5.2.2 SiC添加量對摩擦磨損性能的影響
    5.3 SiC(0.5μm)/Al復合泡沫材料摩擦磨損性能研究
        5.3.1 孔隙率對摩擦磨損性能的影響
        5.3.2 SiC添加量對摩擦磨損性能的影響
    5.4 摩擦磨損機理探究
        5.4.1 磨屑成分分析
        5.4.2 磨痕形貌分析
    5.5 SiC顆粒的臨界添加量確定
    5.6 本章小結
第六章 結論
參考文獻
攻讀學位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文
致謝



本文編號：4046616