al2o3-zro2al复合材料的制备与性能研究

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofmasterStudyonPreparationandPerformanceofA1203．Zr02／AICqpositeMaterialompositeByLeiWangSupervisor：Prof．TiecuiHou，Prof．HongxiaLuMaterialsScienceSchoolofMaterialsScienceandEngineeringApril2014论文原创性声明fMrMfrllllll

2、lllillrllllMIIIrllllrllllY2547574本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：∥彳彩弋多紊日期：。冽乒年力孓月／扩日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或

3、向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：≥磊日期：劢中年汐岁月／扩El摘要陶瓷颗粒增强铝基复合材料大规模的实际生产应用越来越广泛，不仅因为制备复合材料的原材料价格便宜，而且制备方法简单，合成材料性能好，因此，陶瓷颗粒增强

4、铝基复合材料具有广阔的前景。为解决常规的粉末冶金法制备陶瓷颗粒增强铝基材料的界面浸润性差的问题，本文采用热压法制备触203．Zr02／A1复合材料，研究了增强体砧203．Zr02颗粒含量及配比对铝基复合材料微观组织及性能的影响。以Al(N03)3·9H20和氨水为原料，利用液相沉淀法制备出纳米A1203粉体，通过TG．DTA、XRD、SEM等手段对粉体的热行为、相成分与微观结构进行表征；研究组成(A1203、Zr02颗粒含量O％、6％、9％、12％和粒度)和热压工艺(560℃、570℃、580℃，升温速度90℃／

5、min，保温时间5min，压力20MPa)对复合材料力学性能(洛氏硬度、抗弯强度、耐磨性能等)以及显微结构的影响；同时分析了A1203．Zr02含量为6％时对复合材料组织结构与性能的影响，并探讨了其相关的机理。研究结果表明，采用沉淀法制备的前驱体经1000℃煅烧，可制备出粒径约为150nm、等轴的Q．A1203粉体颗粒。在采用Q．A1203作为增强体时，热压温度为580℃，Q．A1203含量为6％时，复合材料的密度为2．469／cm3，此时的抗弯强度较好达到70MPa，因为增强体含量增高之后复合材料内部组织分散，

6、而且断裂形式以脆性断裂为主。当热压温度为570℃，含量为9％时，复合材料的密度为2．43g／cm3，此时的硬度和耐磨性能较好，硬度达到73HRB，比基体Al的硬度提高了18％，磨损量为0．06399。Zr02作为增强体含量为6％，热压温度为570℃时，复合材料的力学性能分别为硬度69HRB，比基体的硬度提高了1l％，抗弯强度为54MPa，磨损量为0．10129，此时性能较好，因为复合材料颗粒之间结合紧密，组织相互融合在一起，形成片状结构。当A1203．Zr02复合掺杂增强时，增强体含量为6％时，材料的致密度和力学

7、性能较好，A1203．Zr02按1：2混合时，硬度为73HRB，抗弯强度为69MPa，磨损量为0．10719；当混合比例为2：1时，硬度为77HRB，抗弯强度为63MPa，磨损量为0．06659。A1203含量高时复合材料的硬度和耐磨性能都有所提高。关键词：A1、Q．A1203、Zr02、力学性能、微观结构AbsttactAbstractIn也eproductionoflarge-scale，ceramicreinforcedaluminummatrixcompositeapplicationsmorewidel

8、y．First，becausethepricesofrawmaterialswhichpreparingcompositematerialsischeaper,whilethepreparationissimpleandthecompositematerialshaveagoodperformance．Therefore,theceramicreinforcedalumi