颗粒增强al基复合材料的研究

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1、兰州大学硕士论文颗粒增强AJ基复合材料的研究摘要SiC颗粒增强铝基复合材料是金属基复合材料(MMC)中最具有广泛应用前景的～种新型高技术材料。由于其优异的高温强度，高耐磨性，高比刚度等力学性能和良好的可加工性等优点，已经在航空航天，汽车和其它制造业作为结构材料得到了应用。最近，高体积分数的SiC颗粒增强铝基复合材料还由于其高热导率和低热膨胀系数等特性在半导体和电子行业有了新的应用前景。本文用传统粉末冶金方法和机械合金化(姒)处理粉末的方法制备了SiC颗粒增强Al-cu—Mg基复合材料。研究了机械合金化过程中粉末的形貌微观结构和性能的变化。结果表明机械合金化工艺

2、可以改善SiC颗粒在基体中分布的情况，使SiC颗粒在机械合金化过程中嵌入合金基体，且均匀分布在基体中。分别对不同的SiC体积分数与不同Mg质量分数的铝基复合材料的力学性能进行了研究，并且通过XRD和扫描电镜分析，确定其制备工艺的最佳参数，研究获得以下结果：(1)随着SiC颗粒体积分数的增加，时效前和时效后复合材料的致密度下降，硬度和抗拉强度呈现先增大后减小的规律。(2)随着Mg颗粒质量分数增加，时效前复合材料的致密度、硬度和抗拉强度变化不大，但时效后复合材料的硬度和抗拉强度呈现先增大后减小的规律。(3)机械合金化处理粉末后，复合材料的致密度、硬度和抗拉强度明显

3、提高，(3)确定出最佳烧结工艺为：Mg质量分数为0．896、SiC体积分数为9％的合金粉末经150rpm球磨4h，390MPa下冷压30分钟，550℃烧结2h，自然时效2天。经最佳工艺制备的样品，可使抗拉强度较基体提高了3倍。关键词：铝基复合材料SiC颗粒机械合金化力学性能时效兰州大学硕士论文颗粒增强Al基复合材料的研究AbstractSiCparticlesreinforcedAlmatrixcompositeisoneofadvancedmetalmatrixcomposites(MMC)，havingwidespreadprospectofapplica

4、tions．Sinceitsexcellentstrengthathightemperatures，goodwearresistance，highspecificmodulusandeasyprocessing，thecompositehasbeenusedasstructurematerialinaerospace，automobileandotherindustries．Recently,itwasfoundthatthecompositewithhighvolumefiactionofSiCparticlescouldbeusedinsemiconduc

5、torandelectronicinduscyduetoitshighthermalconductivityandlowthermalexpansioncoefficient．Inthisthesis，CompositesmadewithAI·Cu-MgalloysandSicparticleswCTepreparedbypowdermetallurgytechnologyandmechanicalalloying(MA)．Themicrostructureandpropertyofthepowderswereinvestigatedatdifferentpe

6、riodofMAprocessing．n地resultshowedthattheSiCparticlesCanbeembeddedinthematrixanduniformdistributioninmatrixbytheMA．ThemechanicalpropertiesoftheAImatrixcompositesindifferentvolumefractionofreinforcedmaterialsorweightfxactionofMgwerestudied．Thesinterandheattreatmenttechniqueswereoptimi

7、zedbytheXRDandSEM．111emainresultsshow：1．WiththeincreaseofthevolumefractionofSicparticles，thedensityofmaterialsdrops．Thehardnessandtensilestrengthofthematerialsincreasesandthendecreases，2．WiththeincreaseofweightfractionofMg，beforetheheattreatmentthedensityofmaterial，hardnessandtensil

8、estrengthchangealit