莫来石短纤维增强铝基复合材料的性能和界面研究

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1、东南大学硕士学位论文摘要本文采用挤压铸造工艺制备了莫来石(Mullite)短纤维和氧化铝(Alumina)短纤维增强铝基复合材料，研究了Mullitef'M124F复合材料、Alumina柙vil24F复合材料以及M124F铝合金三种材料的抗拉强度、硬度、热膨胀系数以及热循环行为等性能，同时还采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等仪器对材料的金相组织、界面结构和断口组织进行了研究和分析。试验结果表明：加入了陶瓷纤维，复合材料相对于M124F铝合金，其硬度和拉伸强度都有显著的提高，热膨胀系数明显减少，同时热循环残余应变以及

2、应变滞后环宽度等有所降低；而Mullite纤维和Alumina纤维增强的效果相当，在高温时两种复合材料的强度差异减少。Mullitea／M124F复合材料的热膨胀系数比Aluminaf『M124F复合材料的略大。随着温度升高，热膨胀系数差值减少．两种复合材料的界面结构类似，在纤维廛体界面上都没有发现反应产物，估计是基体材料中含有接近共晶成分的筠，导致反应无法向右进行。通过试验测得的性能数据发现MulIite—M124F复合材料和Aluminaf'M124F复合材料性能几乎相当。针对目前市场上莫来石短纤维价格低于氧化铝短

3、纤维，可以得出莫来石短纤维替代氧化铝短纤维作为金属基复合材料的增强物是完全可行的．关键词：莫来石，氧化铝，短纤维，力学性能，热膨胀，热循环行为，界面东南大学硕士学位论文ABSTRACTinthis卿Ild吼thespecimensoftheMulliteshortfiberandtheAluminashortfiberreinforcedthealmninummatrixcOmlxBitcssveltefabriented时squeezecasting,theperfo．m∞011thetensilestmngth，t

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