短碳纤维增强tzm合金基复合材料的制备及性能研究

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1、独创性声_明热舞然娜!本论文及其相关资料着有不实之处，由本人承担一切相关责任论文作者签名:叫年一今月，粕学位论文使用授权声一明本人立山基在，师畴导下。“完，毕业论“本人已通过论文的答辩，并已经在酸理工大学申请博月硕士学位，本人作为学件论文著作权拥有者，同意井攀只(保密的学位论文在解密后，适用本授权说明)论文作者签名:导师签名:探壑峰…呻今月几活日摘要论文题目:短碳纤维增强TZM合金基复合材料的制备及性能研究学科专业:材料科学与工程研究生:孙博指导教师:张云鹏(教授)摘要碳纤维增强复合材料是目前最先进的复合材料之一。它以其轻质高

2、强、耐高温、力学性能优良等特点广泛用作结构材料。TZM合金(Tit两uIn一Zirconiuln一Mol沙de~Alloy)是目前广泛应用的一种高温合金，该合金具有熔点高，强度大，弹性模量高，膨胀系数小，蒸气压低，导电导热性好，抗蚀性强以及高温力学性能良好等特点，因而在很多领域得以广泛应用。本文采用粉末冶金的方法制备短碳纤维增强TZM合金基复合材料。在制备过程中，研究了不同的烧结气氛对碳纤维和TZM合金的影响，并对复合材料的组织和力学性能进行了研究。研究主要取得以下成果:(l)烧结气氛的不同对碳纤维的影响比较明显。碳纤维在氢气

3、气氛下，热处理温度为1000℃时，纤维的表面形貌以及抗拉强度性能变化不大;热处理温度为150℃时，碳纤维表面出现了大量的孔洞和凹坑，质量和抗拉性能明显下降;热处理温度为180℃时，碳纤维与氢气反应消失。碳纤维在氢气气氛下，热处理温度为180℃时，碳纤维表面有呈细绒毛状的附着物和小的凹坑，但碳纤维仍保持着良好的抗拉强度。(2)在相同的烧结温度和烧结时间下，在氢气气氛下，TZM合金晶粒细小，烧结密度大，抗拉强度和冲击韧性较好。(3)添加碳纤维的C/TZM复合材料晶粒细小，随着碳纤维含量的增加，复合材料的密度降低。碳纤维体积分数为2

4、%时，C/TZM复合材料的布氏硬度、抗拉强度和冲击韧性的力学性能最优。关键词:粉末冶金;烧结气氛;TZM合金;碳纤维;复合材料;力学性能少西安理工大学硕士学位论文Title:ThePreParationandresearchoncomPositesoftheshortcarbonfiberreinforcedTZMalloyMajor:MaterialsScienceandEngineeringName:sunbosignature毛5必去‘SuPervisor:Prof.ZhangYunPeng5ignatureAbst门C

5、tTheearbonfiberreinforeedcomPosite15oneofPresentmostadvaneedeomPosites，Itexeelsinitslightquality，thermostable，exeellentthermodynamiesPerformaneeand50on.Thecharacteristieswidelyserveasthestructuralmaterial.TheTZMalloy(Titanium一Zireonium一MolybdenumAlloy)15Presentwtdel

6、yaPPlieatedasakindofhigh一temPeraturealloy，AnditPossessedhighmelting一Poini，Iargestrength，highelastieitymodulus，litleexPansioneoefieieni，lowvaporPressure，goodeleetrieeonduetivityandthermaleonductivity，strongeormsionresistaneeaswellasgoodhightemPeraturemeehaniealProPer

7、ties.Inthisthesis，theshortearbonfiberreinforeedTZMalloyeomPositeswerePreParedbypowermetallursyteehnolog丫InthepreParatlonProeess，theidueneeofdiferenisiniering掀mosPhereontheearbonfiberandTZMalloywerestudled.Andthemierostrueturesandmeeh耐ealProPertyoftheeomPositewereals

8、oresearehed.Themainresultsareasfollows:(l)It15obviousthatthediferenisinieringatmosPherehaveanefeetontheearbonfiber.InthehydrogenatmosPhere