為了克服粒子增強鋁基復(fù)合材料制備技術(shù)及所得材料塑性差的缺點,結(jié)合粉末冶金技術(shù)及觸變成形技術(shù)提出一種集制備與成形于一體的新技術(shù)——粉末混合觸變成形技術(shù),利用此技術(shù)制備新型的原位自生Ti芯、化合物殼的芯-殼結(jié)構(gòu)粒子增強的Al基復(fù)合材料,以期材料具有較高的抗拉強度同時還具有良好的塑韌性。前期研究發(fā)現(xiàn),合金元素對于殼層的形成及致密性有顯著影響。本文從熱力學(xué)和動力學(xué)兩個方面主要研究了合金元素對部分重熔過程中Al-Ti混合粉末冷壓塊中芯-殼結(jié)構(gòu)粒子形成的影響,目的是為了后期獲得高性能的復(fù)合材料奠定基礎(chǔ)。研究結(jié)果表明:Si元素的加入不僅可以引起化合物殼層的相變,而且還可以改變反應(yīng)速率;Cu、Mg、Zn元素的加入不會引起Al-Ti反應(yīng)相的改變,且反應(yīng)產(chǎn)物僅有Al₃Ti相;Mg元素可顯著降低Al熔體的表面能,促進與Ti粉末的反應(yīng);Zn元素一方面可以降低Al熔體表面能,另一方面因熔點低可促進液相形成,進而加速與Ti粉末的反應(yīng)進行;而Cu的加入對反應(yīng)速率的影響不明顯。因Si的加入引起相變,從而使體系的穩(wěn)定性發(fā)生變化,因此體系吉布斯自由能會隨著Si元素的含量的增加而發(fā)生變化,而其他三種元... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Al3Ti晶體結(jié)構(gòu)示意圖

粉末觸變成形技術(shù)流程圖

尺寸大大減小，且裂紋兩端軟的 Al 基和 Ti 芯可以使裂示意圖 1.3b），從而在保證增強效果的同時，不降低材料的韌性。有芯-殼結(jié)構(gòu)粒子的材料研究大多數(shù)面向磁性、電池、半導(dǎo)體、發(fā)光合金等功能材料[39,40,41]。關(guān)于芯-殼結(jié)構(gòu)粒子增強的鋁基復(fù)合材料少：Wang 等人利用粉末冶金法，在燒結(jié)過程中通過純鋁和純鐵間功制備出 Fe-Al5Fe2芯-殼結(jié)構(gòu)粒子增強鋁基復(fù)合材料[42]。與傳統(tǒng)間化合物顆粒增強的鋁基復(fù)合材料相比，這種特殊的芯殼結(jié)構(gòu)增料擁有高的強度和高的壓縮延展性（約為 40%左右）。但是由于粉的材料本身易產(chǎn)生氣孔，使其拉伸延展性較低。后來，Xue 等人e2芯-殼結(jié)構(gòu)粒子增強鋁基復(fù)合材料進行了進一步系統(tǒng)的研究，發(fā)料的塑形較傳統(tǒng)的原位自生材料明顯升高，且保持其屈服強度基Wu 等人[44]也利用粉末冶金法制備出了 Ni-AlxNiy芯殼結(jié)構(gòu)粒子增料。并且研究了 Ni 的加入量對于復(fù)合材料性能的影響。最終結(jié)果原位自生復(fù)合材料相比，利用這種芯-殼結(jié)構(gòu)粒子增強鋁基復(fù)合材度的同時，具有更高的塑性和韌性。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]Al3Tip/Al基原位自生復(fù)合材料的制備及其性能的研究[D]. 李健.蘭州理工大學(xué) 2007



本文編號：3556070