傳統(tǒng)增強(qiáng)相均勻彌散分布鋁基復(fù)合材料過分追求高強(qiáng)度,但增強(qiáng)相的均勻分布將基體嚴(yán)重割裂,影響基體的塑性變形,使復(fù)合材料塑性韌性變差。并且,以往本課題組對(duì)于網(wǎng)狀鋁基復(fù)合材料的研究主要集中于總體積分?jǐn)?shù)10%,導(dǎo)致了復(fù)合材料內(nèi)部局部體積分?jǐn)?shù)過高,同樣影響復(fù)合材料強(qiáng)度和塑性的發(fā)揮。本文依據(jù)H-S理論,設(shè)計(jì)硬質(zhì)陶瓷增強(qiáng)相顆粒包圍軟質(zhì)基體的非連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(Al3Zr+Al2O3)/6061鋁基復(fù)合材料,并降低體積分?jǐn)?shù),制備出體積分?jǐn)?shù)分別為1%、3%、5%的燒結(jié)態(tài)、擠壓態(tài)、熱處理態(tài)復(fù)合材料,并采用掃描電鏡(SEM),X射線衍射(XRD)等手段對(duì)復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,并測(cè)定不同體積分?jǐn)?shù)及不同狀態(tài)對(duì)復(fù)合材料硬度、室溫拉伸、室溫彎曲、室溫?cái)嗔训攘W(xué)性能及致密度的影響。分析增強(qiáng)相體積分?jǐn)?shù)和熱擠壓和熱處理對(duì)復(fù)合材料影響。選取200rpm及2h的低能球磨混料工藝對(duì)Zr O2和6061鋁合金粉末進(jìn)行混合,探究反應(yīng)溫度及保溫時(shí)間對(duì)復(fù)合材料組織演化影響,確定原位反應(yīng)最佳工藝為850o C,保溫90min,并采用三步法制備(Al3Zr+Al2O3)/6061鋁基復(fù)合材料。SEM及XRD表明原料Zr O2與6061鋁合金基...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究目的和意義
        1.1.1 課題的來源
        1.1.2 課題研究的背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外鋁基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 常見的鋁基復(fù)合材料制備
    1.3 復(fù)合材料基體與增強(qiáng)體的選擇
        1.3.1 基體的選擇
        1.3.2 增強(qiáng)體的選擇
    1.4 鋁基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        1.4.1 均勻態(tài)彌散分布鋁基復(fù)合材料
        1.4.2 層狀鋁基復(fù)合材料
        1.4.3 非連續(xù)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料
    1.5 增強(qiáng)相體積分?jǐn)?shù)對(duì)復(fù)合材料性能的影響
    1.6 鋁基復(fù)合材料性能與組織優(yōu)化
        1.6.1 鋁基復(fù)合材料的熱處理
        1.6.2 熱擠壓變形
    1.7 課題的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法
    2.1 原材料的選取
    2.2 材料的微觀組織分析
        2.2.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.2.2 顯微組織觀察
    2.3 復(fù)合材料性能測(cè)試
        2.3.1 DTA熱分析測(cè)試
        2.3.2 復(fù)合材料的致密度測(cè)試
        2.3.3 室溫拉伸試驗(yàn)
        2.3.4 室溫彎曲試驗(yàn)
        2.3.5 室溫?cái)嗔言囼?yàn)
第3章 低體積分?jǐn)?shù)(Al₃Zr+Al₂O₃)/6061 網(wǎng)狀復(fù)合材料設(shè)計(jì)及制備
    3.1 引言
    3.2 原位反應(yīng)的熱力學(xué)分析
    3.3 DTA熱分析實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.4 H-S理論下復(fù)合材料的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.5 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)復(fù)合材料成分設(shè)計(jì)
    3.6 網(wǎng)狀鋁基復(fù)合材料制備工藝探索
        3.6.1 6061 鋁合金與ZrO₂ 的球磨混料
        3.6.2 原位反應(yīng)工藝的探索
        3.6.3 原位反應(yīng)增強(qiáng)相產(chǎn)物能譜及物相鑒定
        3.6.4 復(fù)合材料制備工藝流程圖
    3.7 本章小結(jié)
第4章 低體積分?jǐn)?shù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)鋁基復(fù)合材料微觀組織
    4.1 第一階段產(chǎn)物ZrO₂/6061 鋁基復(fù)合材料微觀組織
    4.2 低體積分?jǐn)?shù)網(wǎng)狀(Al₃Zr+Al₂O₃)/6061 宏觀形貌及微觀組織
        4.2.1 燒結(jié)態(tài)(Al₃Zr+Al₂O₃)/6061 復(fù)合材料物相分析
        4.2.2 燒結(jié)態(tài)(Al₃Zr+Al₂O₃)/6061 復(fù)合材料微觀組織形貌
        4.2.3 燒結(jié)態(tài)(Al₃Zr+Al₂O₃)/6061 復(fù)合材料能譜分析
        4.2.4 燒結(jié)態(tài)(Al₃Zr+Al₂O₃)/6061 復(fù)合材料面掃描分析
        4.2.5 體積分?jǐn)?shù)對(duì)燒結(jié)態(tài)復(fù)合材料組織影響
    4.3 熱擠壓變形對(duì)復(fù)合材料宏觀及微觀組織形貌影響
        4.3.1 熱擠壓變形設(shè)備及工藝參數(shù)
        4.3.2 熱擠壓變形材料宏觀形貌
        4.3.3 熱擠壓變形(Al₃Zr+Al₂O₃)/6061 材料微觀組織分析
        4.3.4 體積分?jǐn)?shù)改變對(duì)擠壓態(tài)復(fù)合材料組織影響
    4.4 低體積網(wǎng)狀(Al₂O₃+Al₃Zr)/6061 致密度測(cè)定
    4.5 本章小結(jié)
第5章 低體積分?jǐn)?shù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)鋁基復(fù)合材料力學(xué)性能
    5.1 低體積分?jǐn)?shù)網(wǎng)狀(Al₂O₃+Al₃Zr)/6061 維氏硬度測(cè)定
        5.1.1 網(wǎng)狀不同區(qū)域維氏硬度測(cè)定
        5.1.2 時(shí)效組織優(yōu)化對(duì)復(fù)合材料組織影響
        5.1.3 體積分?jǐn)?shù)改變對(duì)(Al₂O₃+Al₃Zr)/6061 復(fù)合材料維氏硬度影響
        5.1.4 不同結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀鋁基復(fù)合材料維氏硬度
    5.2 低體積分?jǐn)?shù)網(wǎng)狀(Al₂O₃+Al₃Zr)/6061 室溫拉伸性能
        5.2.1 體積分?jǐn)?shù)改變對(duì)網(wǎng)狀復(fù)合材料室溫拉伸影響
        5.2.2 體積分?jǐn)?shù)改變對(duì)熱處理態(tài)復(fù)合材料室溫拉伸影響
        5.2.3 不同結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀鋁基復(fù)合材料室溫拉伸性能對(duì)比
    5.3 低體積分?jǐn)?shù)網(wǎng)狀(Al₂O₃+Al₃Zr)/6061 室溫拉伸斷裂機(jī)制分析
        5.3.1 燒結(jié)態(tài)網(wǎng)狀(Al₂O₃+Al₃Zr)/6061 斷口分析
        5.3.2 擠壓態(tài)網(wǎng)狀(Al₂O₃+Al₃Zr)/6061 斷口分析
        5.3.3 燒結(jié)態(tài)網(wǎng)狀(Al₂O₃+Al₃Zr)/6061 縱向截面分析
        5.3.4 擠壓態(tài)網(wǎng)狀(Al₂O₃+Al₃Zr)/6061 縱向截面分析
    5.4 低體積分?jǐn)?shù)網(wǎng)狀(Al₂O₃+Al₃Zr)/6061 彎曲性能分析
    5.5 低體積分?jǐn)?shù)網(wǎng)狀(Al₂O₃+Al₃Zr)/6061 斷裂性能分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：4053492