双尺寸颗粒SiC/Al复合材料的无压浸透制备及机能研究

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双尺寸颗粒SiC/Al复合材料的无压浸透制备及机能研究

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毕业论文范文题目：双尺寸颗粒SiC/Al复合材料的无压浸透制备及机能研究，论文范文关键词：双尺寸颗粒SiC/Al复合材料的无压浸透制备及机能研究
双尺寸颗粒SiC/Al复合材料的无压浸透制备及机能研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：高加强体含量SiC/Al复合材料存在高的力学机能跟好的热学机能,作为一种新材料存在很大的发展潜力,而探究低本钱的制造工艺是该材料当前研究的热点。与诸多制造工艺比拟,SiC预成形坯无压浸透工艺存在近净成形才能强、设备投入少等长处,因此成为一种极具经济竞争力的制备技巧。本文首先研究了SiC粉体氧化前提下的液态铝合金无压浸透景象及其机理。而为了获得高加强体含量的SiC/Al复合材料,作者采取双尺寸颗粒的SiC粉体进行配比后低温自氧化烧结,并首次采取Fe(NO_3)_3·9H_2O作为造孔剂制备SiC预成形坯,在氮气氛围中将自制液态铝合金无压浸透SiC预成形坯内,成功制备出不同加强体粒度及含量的SiC/Al复合材料。利用金相（略..）显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)等测试手段对复合材料进行成分、构造与形貌分析,并研究SiC粒度配比跟造孔剂的增加量对复合材料力学跟热学机能的影响。在1000℃低温烧结时,SiC本身产生氧化反应,Fe(NO_3)_3因受热分解而去除;SiC粉体由其本身迟缓氧化产生的SiO_2膜、水玻璃的硬化作用构成硅酸凝胶以及Fe(NO_3)_3·9H_2O的分解构成的Fe_2O_3的独特作用而聚合在一起,构成SiC陶瓷骨架。SiC粉体间的本征孔隙跟Fe(NO_3)_3去除后留下的孔隙一起构成一个三维彼此连通的、开放的孔隙网络;Fe(NO_3)_3去除在SiC预成型坯中留下的孔隙分布均匀,不偏聚景象。SiC预成型坯在烧结过程中产生2~2.5%左右（此处忽略..）的线膨胀,膨胀量随Fe(NO_3)_3含量的增加而增大,通过调剂Fe(NO_3)_3含量,能获得不同孔隙率的SiC预成形坯,对85μm+28μm跟46μm+14μm粒度的SiC配比的双尺寸SiC预成型坯,均能获得35~46%的孔隙率;预成型坯的抗压强度跟着造孔剂含量的增加而增大,当硝酸铁含量在10%时,其抗压强度高达180MPa。在助渗剂镁的作用下,液态铝合金与SiC名义的SiO_2膜生成MgO跟MgAl_2O_4,且液态铝合金中的基体Al与Fe(NO_3)_3热分解后构成的Fe_2O_3产生铝热反应,放出反应热,使熔渗前沿温度升高,有效改良了SiC与Al液之间的润湿性,诱发Al液自发向SiC粉体缝隙中浸透。在900℃的氮气氛围中,液态铝合金能无压浸透SiC预成形坯内颗粒间的孔隙,（本文此处忽略..）获得濒临全致密的SiC/Al复合材料。液态铝无压浸透后,SiC预成形坯无任何外形跟尺寸的变更,易于实现近净成形。SiC/Al复合材料的断裂方法以脆性断裂为主。其裂纹走向重要沿着SiC-Al分界面、SiC与SiC间较脆弱的烧结颈扩大。延性的金属在裂纹扩大过程中产生少量的塑性变形后被撕裂。铝基体中引入高体积分数的SiC加强体后强度明显进步,抗弯强度均在300MPa以上,最高达381MPa。其抗弯强度并不跟着造孔剂Fe(NO_3)_3增加量的增加单调增加,而表示出先增后减的趋势。且粗颗粒配比预成型坯浸透得到的复合材料强度略高于细颗粒配比。但总体上,对高加强体含量SiC/Al复合材料,其强度随加强体含量改变而牢固的幅度不大。当SiC（本文此处忽略..）预成型坯中的孔隙率从35%增加到46%时,85μm+28μm双尺寸SiC颗粒加强Al-Mg-Si复合材料的导热系数从116W·m~(-1)·K~(-1)增至131W·m~(-1)·K~(-1),而46μm+14μm双尺寸SiC颗粒加强Al-Mg-Si复合材料的导热系数从114W·m~(-1)·K~(-1)增至132W·m~(-1)·K~(-1)。总体来说在雷同体积含量下粗颗粒SiC加强铝基复合材料的导热率比细颗粒略高。

以上为本篇毕业论文范文双尺寸颗粒SiC/Al复合材料的无压浸透制备及机能研究的介绍部分。

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