TiC是顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料中使用率較高的增強(qiáng)體,但是TiC顆粒與鋁基體之間較差的潤濕性,很難制備組織均勻、性能優(yōu)良的復(fù)合材料。相比于計(jì)量比為1:1的TiC,非化學(xué)計(jì)量比TiCx(x<1)與金屬基體之間具有良好的潤濕性,同時(shí)具有正常計(jì)量比TiC顆粒的基本特性,是一種理想的金屬基復(fù)合材料增強(qiáng)體。然而,傳統(tǒng)的方法無法將Ti元素和C元素在球磨中充分混合均勻,而且Ti/C原子比為1:1的TiC具有更低的吉布斯自由能,這使得制備過程中將會有大量的TiC(Ti:C=1:1)相形成。本文以新型三元層狀化合物Ti2AlC與Cu為原料,通過原位反應(yīng)制備了 TiCx/Cu(Al)中間體,然后采用中間體重熔稀釋的方法制備以非計(jì)量比TiCx為增強(qiáng)相,A1-4.5Cu變形鋁合金和Al-10Cu鑄造鋁合金為基體的鋁基復(fù)合材料,并利用DSC,XRD,TEM等測試技術(shù)對鋁基復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能進(jìn)行表征。文章主要結(jié)果如下:(1)MAX相Ti2AlC與Cu在900℃以上保溫一定時(shí)間可發(fā)生原位反應(yīng),生成TiCx相。隨著燒結(jié)溫度的提高以及保溫時(shí)間的延長,TiCx中的x值逐漸增大。在1000℃,保溫60 min燒...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
        1.1.1 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的分類及應(yīng)用
        1.1.2 顆粒增強(qiáng)Al-Cu基復(fù)合材料
        1.1.3 TiC增強(qiáng)Al-Cu基復(fù)合材料
        1.1.4 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備工藝
    1.2 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料強(qiáng)化機(jī)制
    1.3 非計(jì)量比TiC_x增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料
        1.3.1 非計(jì)量比TiC_x相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        1.3.2 TiC_x增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料
        1.3.3 TiCx/金屬基復(fù)合材料面臨的主要問題
    1.4 MAX相與TiC_x/金屬基復(fù)合材料
        1.4.1 MAX相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        1.4.2 MAX相控制分解制備TiC_x/金屬基復(fù)合材料
    1.5 研究內(nèi)容與意義
第二章 試驗(yàn)方案及研究方法
    2.1 試驗(yàn)原料與設(shè)備
    2.2 工藝路線
    2.3 試驗(yàn)方案
        2.3.1 TiC_x/Cu中間體的成設(shè)計(jì)及制備方法
        2.3.2 TiC_x/Al-Cu基復(fù)合材料的成分設(shè)計(jì)及制備方法
    2.4 復(fù)合材料及合金組織與性能表征
第三章 MAX/Cu原位反應(yīng)制備TiC_x/Cu(Al)中間體材料
    3.1 燒結(jié)溫度對MAX/Cu中間體原位反應(yīng)的影響
    3.2 燒結(jié)時(shí)間對MAX/Cu中間體原位反應(yīng)的影響
    3.3 MAX/Cu比例對MAX/Cu中間體原位反應(yīng)的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 TiC_x/Cu(Al)中間體重熔稀釋制備Al-Cu基復(fù)合材料
    4.1 TiCx/Al-10Cu基復(fù)合材料組織及性能研究
        4.1.1 TiC_x/Al-10Cu基復(fù)合材料組織分析
        4.1.2 TiC_x/Al-10Cu基復(fù)合材料性能評價(jià)
    4.2 TiC_x/Al-4.5Cu基復(fù)合材料組織及性能研究
        4.2.1 TiC_x/Al-4.5Cu基復(fù)合材料組織分析
        4.2.2 TiC_x/Al-4.5Cu基復(fù)合材料性能評價(jià)
        4.2.3 TiC_x/Al-4.5Cu基復(fù)合材料等溫壓縮試驗(yàn)
    4.3 本章小結(jié)
第五章 微量硼元素對TiC_x/Al-10Cu基復(fù)合材料組織及性能的影響
    5.1 燒結(jié)工藝對MAX/Cu-B原位反應(yīng)的影響
        5.1.1 燒結(jié)溫度對MAX/Cu-B原位反應(yīng)的影響
        5.1.2 成分比例對MAX/Cu-B原位反應(yīng)的影響
    5.2 硼元素對TiCx/Al-10Cu基復(fù)合材料組織及性能研究
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間的研究成果



本文編號：3878843