氧化锡涂覆硼酸铝晶须增强铝基复合材料高温变形行为

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1、国内图书分类号:TG151国际图书分类号:621.78工学硕士学位论文氧化锡涂覆硼酸铝晶须增强铝基复合材料高温变形行为硕士研究生：赵培堂导师：费维栋教授申请学位：工学硕士学科、专业：材料物理与化学所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2008年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TG151U.D.C.:621.78DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringHOTDEFORMATIONBEHAVIOURSOFSnO2-COATE

2、DALUMINIUMBORATEWHISKER-REINFORCEDALUMINUMMATRIXCOMPOSITECandidate：ZhaoPeitangSupervisor：Prof.FeiWeidongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsPhysicsandChemistryAffiliation：SchoolofMaterialsScienceandEngineeringDateofDefence：

3、July,2008Degree-Conferring-Institutionon：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要本文采用双滴定的方法对硼酸铝晶须表面进行了SnO2涂覆处理，以6061铝合金作为基体，利用挤压铸造的方法制备了晶须体积分数为20%的硼酸铝晶须增强铝基复合材料（简写为ABOw/SnO/6061Al）。用扫描电镜(SEM)、金相显微镜(OM)、X射线衍射分析(XRD)等分析测试手段研究了氧化锡涂层和复合材料的微观组织结构、界面反应；并且用电子拉伸机等仪器对复

4、合材料的力学性能做了测试和分析，研究了后续挤压变形处理对复合材料组织性能的影响。SnO2涂层的引入改变了晶须增强铝基复合材料的界面状态，SnO2涂层一般分布在硼酸铝晶须的表面即复合材料基体与晶须的界面上。研究表明，在复合材料压铸铸造过程中，SnO2涂层可以与基体6061铝之间发生铝热反应，反应生成Al2O3和较低溶点的Sn，阻止ABOw/SnO/6061Al复合材料在压铸过程中晶须与基体发生过量界面反应，确保硼酸铝晶须的完整性。拉伸时的温度和应变速率对ABOw/SnO/6061Al复合材料的拉伸性

5、能有重要影响。ABOw/SnO/6061Al复合材料的拉伸强度随着温度的升高而降低。测试结果表明，当SnO2涂层与晶须的质量比为1:20和拉伸温度为400℃的时候，ABOw/SnO/6061Al复合材料的拉伸性能最好。热挤压过程中晶须发生转动，使得晶须沿挤压方向定向排布，研究发现，挤压态ABOw/SnO/6061Al复合材料的力学性能得到显著提高，塑性变形能力增强。综合以上的研究我们可以得出，SnO2涂覆硼酸铝晶须增强6061铝基复合材料具有优异的力学性能和高温塑性性能。关键词SnO2涂层；硼酸铝

6、晶须；铝基复合材料；界面反应；高温拉伸-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractSnO2wascoatedontothesurfaceofaluminumboratewhiskerbytitrationtechnique.Aluminumwhiskerreinforcedaluminummatrixcompositewasfabricatedbyasqueezecastingtechnique(denotedasABOw/SnO/6061Al),andthevolumefractiono

7、fthereinforcementwas20%,thematrixwas6061Alalloy.ThemicrostructureoftheSnO2coatingsandcomposites,andtheinterfacialreactionwerestudiedbyuseofscanningelectronmicroscope(SEM),opticalmicroscope(OM),andX-raydiffraction(XRD).Mechanicalpropertiesofthecomposit

8、eswerealsostudiedwithtensiletests.Theeffectofhigh-heat-treatmentontheinterfacestateofthecompositewasstudied.TheSnO2coatingchangedtheinterfacialstateofcomposite.TheinvestigationofinterfacebetweenwhiskersandthecompositematrixshowsthatSnO2coating