铝—碳化硅复合材料组织均匀性研究

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1、多拿京交硕士学位论文铝．碳化硅复合材料组织均匀性研究StudyoncomponentialuniformityofAl-·SiCcomposite作者：李澄宇导师：杜云慧北京交通大学2014年3月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：缪；雾尹＼J导师签名：7缸乏签字日期：。。IIf

2、年j月11同签字日期：知，IP年硐终夕中图分类号：TGl46．2UDC：620学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文铝一碳化硅复合材料组织均匀性研究StudyOilcomponentialuniformityofAl一SiCcomposite作者姓名：李澄宇导师姓名：杜云慧学位类别：工学学号：1l121488职称：副教授学位级别：硕士学科专业：材料加工工程研究方向：新材料和新技术北京交通大学2014年3月致谢本论文的工作是在我的导师杜云慧副教授的悉心指导下完成的，杜云慧副教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来杜云慧老师对我的

3、关心和指导。杜云慧副教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向杜云慧老师表示衷心的谢意。张鹏教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期问，王胜林、陈吴等同学对我论文中研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。中文摘要摘要：碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有导热性好、热膨胀系数低、比强度高等特点，在国民经济各领域具有广泛的应用。针对现有制备技术成本较高、工艺较复杂、组织均匀性较差等问题。本文开展了制备组织均匀铝一

4、碳化硅复合材料的研究。利用数值模拟，利用自主研发的双向倾斜直叶片搅拌桨电磁机械复合装置进行了实验研究，制得碳化硅颗粒均匀分布的铝碳化硅半固态浆料，开展半固态浆料常规铸造及相关方面的研究工作，最终得到了组织均匀的碳化硅颗粒增强铝基复合材料。主要研究与成果如下：(1)采用数值模拟方法，研究叶片布置角度对碳化硅颗粒分布的影响。模拟研究表明，叶片径向夹角p影响着碳化硅在坩埚中径向上的分布，叶片轴向夹角Y影响着碳化硅在坩埚中轴向上的分布，证明了实验方案的可行性。(2)采用电磁机械复合技术，使用自行研制的双向倾斜直叶片搅拌桨制备碳化硅颗粒均匀分布的铝合金液，研究叶片布置角度对碳化硅颗粒分布

5、的影响。实验研究发现，叶片径向夹角13影响着碳化硅在坩埚中径向上的分布，叶片轴向夹角1，影响着碳化硅在坩埚中轴向上的分布，建立了叶片角度与碳化硅颗粒含量的关系模型。(3)制取铝碳化硅半固态浆料，建立固相率与搅拌温度之间的关系模型。(4)进行铝碳化硅半固态浆料常规铸造，制备铝一碳化硅复合材料。建立固相率与铸锭中碳化硅颗粒的关系模型，确定实现碳化硅颗粒在铸锭中均匀分布的条件。图65幅，表3个，参考文献80篇。关键词：复合材料：数值模拟；半固态；铸造分类号：TG146．2ABSTRACTABSTRACT：SiCparticlereinforcedaluminummatrixcompo

6、siteswithhi曲thermalconductivity,lowthermalexpansioncoefficient，hi曲strengthandothercharacteristics，hasbeenwidelyusedinvariousfieldsofthenationaleconomy．Onaccountoftheexistinghi曲costofpreparationteclmology,complicatedprocessproblem，unevenorganization．TIlispapercarriedoutthepreparationofuniform

7、A1一SiCcompositesresearch，usingnumericalsimulationandtheindependentresearchoftwo—waytiltstraightbladeimpellermechanicalcompositeelectromagneticstirringtechnology,producesSiCpuniformdistributionofAl-SiCsemi—solidslurry,conductsregularsemi—solidcastin