导读:本文包含了压力浸渗论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:钨,压力浸渗,界面反应,屏蔽性能
压力浸渗论文文献综述
石礼刚[1](2019)在《高体分含钨铝基复合材料的压力浸渗法制备及性能研究》一文中研究指出随着核电事业的不断发展,能源问题得到了极大的缓解,核能作为一种清洁高效的能源其优点毋庸置疑,但是也带来了防辐射相关的问题。射线中穿透力最强的射线为中子和γ射线,本文旨在制备一种防辐射结构材料,使其对于γ射线的线性屏蔽系数满足一定的要求且兼具中子屏蔽性能。复合材料对于射线的屏蔽性能与屏蔽粒子的体积分数基本成正比,而高体积分数的复合材料会相应的引发力学性能和腐蚀性能的下降。本文以高线性屏蔽系数的的W和WC为增强相,以低密度的纯Al和2024Al为基体,采用球磨混粉配合压力浸渗的方法制备高体分含钨铝基复合材料,利用先进分析手段对复合材料的微观组织、物相分布、力学性能、腐蚀性能以及屏蔽性能进行了系统的研究,分析了相关影响因素;并以此为基础制备了五种配比的高体分含钨铝基复合材料。球磨工艺选择转速为150rpm,球磨时间为2 h。压力浸渗的工艺选择预制块压力为40kN,保温时间为1.5 h,含W粉的复合材料保温0.5 h。在SEM下观察材料分布均匀,屏蔽粒子均匀分布在Al基体中,无明显孔洞,没有特别明显的颗粒贫化区。复合材料界面反应的产物为WAl_4、WAl_(12)以及WAl_5。界面反应使屏蔽粒子的形状由多面体形向球形转变,并且粒径变小,W的粒径变化比WC更大,2024Al基体中Cu、Mg等元素向界面处偏聚。复合材料中随着W的体积分数的增加和WC的体积分数的减小,屏蔽粒子分布均匀性的定量计算结果逐渐降低,但极值差距不到10%;弯曲强度不断下降,这是由于W的体积分数的提高会导致界面反应不断严重,生成脆性的金属间化合物,单一的屏蔽粒子无论是W和WC,断口都为脆性断裂;而25W10WC/Al复合材料的断口有比较部分韧性断裂的特点;耐腐蚀性能也不断提升,腐蚀形貌的观察显示WC与Al基体界面存在很多点蚀,2024Al的腐蚀更为严重,形成腐蚀坑,而W/Al的界面没有明显的腐蚀形貌,但在基体存在少量腐蚀微裂纹;复合材料的线性屏蔽系数逐渐增高,屏蔽系数的实测值比理论计算值要稍小一些,界面反应使一部分W在基体弥散分布,提高了钨元素的分散性,进而提高了屏蔽性能,所以W的理论计算值和实测值的差距更小。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)
赵大帅[2](2019)在《片状球磨+压力浸渗制备AlNnp/6061Al复合材料显微组织与力学性能》一文中研究指出纳米AlN颗粒作为Al的衍生化合物具有不与Al发生界面反应等优点,因此可作为具有潜力的增强体。本课题选择纳米AlN颗粒作为增强体,6061Al作为基体,通过片状化球磨Al粉体分散纳米AlN颗粒,采用压力浸渗技术制备AlNnp/6061Al复合材料。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、激光共聚焦显微镜等仪器进行显微组织分析,利用电子拉伸试验机对复合材料力学性能进行测试,讨论复合材料力学性能的影响因素。通过片状化球磨6061Al粉体对纳米AlN颗粒进行分散处理。添加10wt.%正丁醇作为过程控制剂后,球磨混合粉体的片径分布范围在8-12μm之间,添加10wt.%硬脂酸粉体的片径分布在4-8μm之间,当添加正丁醇含量为7.5wt.%时,粉体片径分布在3-8μm之间,添加10wt.%正丁醇作为过程控制剂球磨后6061Al粉体保持良好的片状化形貌;在350rpm转速下球磨6小时5wt.%AlNnp/6061Al混合粉体的片径在8-12μm之间,转速为400rpm球磨6小时粉体的片径分布在2-8μm之间,在350rpm转速下球磨8小时后粉体片径在2-10μm之间,350rpm转速下球磨6小时后6061Al粉体保持良好的片状化形貌;当添加纳米AlN颗粒含量分别为10wt.%和15wt.%时,粉体片径分别分布在2-8μm和1-5μm之间。因此添加10wt.%正丁醇并在350rpm转速下球磨6小时5wt.%AlNnp/6061Al混合粉体为优化后球磨分散工艺。AlNnp/6061Al复合材料组织均匀,在电解腐蚀后复合材料中片状化6061Al被腐蚀,呈现孤岛状黑色区域,而浸渗6061Al液腐蚀后呈现连续灰白色区域,经过能谱分析得知纳米AlN颗粒分布在片状6061Al的表面;复合材料材料经过挤压后,6061Al基体晶粒明显细化,增强体分布得到改善。基体晶粒由2-20μm范围减小为1-3μm之间,晶粒取向在<111>方向存在择优取向;对挤压后材料经电解腐蚀实验,在扫描电镜下观察到片状化6061Al被腐蚀后呈现半连续区域,大小在1-3μm之间;XRD分析表明,复合材料主要由Al和AlN组成,同时含有少量Al_2O_3;透射电镜下观察到Al与AlN的界面结合良好,光滑平整,无界面反应产物。添加10wt.%正丁醇比添加10wt.%硬脂酸作为过程控制剂球磨粉体后制备复合材料的平均抗拉强度提高25%(由310MPa提升至387MPa);添加10wt.%正丁醇比添加7.5wt.%正丁醇的复合材料平均抗拉强度提升8.5%(由410MPa提升至445MPa);在350rpm转速下球磨粉体比400rpm转速下球磨粉体后制备复合材料的抗拉强度高出33%(由334MPa提升至445MPa);球磨混合粉体6小时比球磨8小时混合粉体后制备复合材料的平均抗拉强度高出22%(由366MPa提升至445MPa);3wt.%、6wt.%、9wt.%AlNnp/6061Al复合材料的平均抗拉强度分别为445 MPa、368 MPa和330 MPa,随着AlN含量的增加,抗拉强度呈现下降趋势;经过热挤压处理,复合材料的平均屈服强度提高85%(由180MPa提升至334MPa),平均抗拉强度提升15%(由387MPa提升至445MPa);经过固溶时效热处理后的挤压后拉伸试样抗拉强度最高达到473MPa,经过退火处理的挤压后拉伸试样抗拉强度可达403MPa。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)
易叶帆[3](2018)在《Ti_5Si_3/TiAl复合材料的压力浸渗及蠕变行为研究》一文中研究指出随着航空航天领域的发展,对高温结构材料的性能提出了更高的要求。其中TiAl基合金以高比强度、良好的抗蠕变性能、抗氧化性能等优点被认为是在航空航天领域应用前景最大的高温结构材料之一。而在TiAl基合金中加入增强相颗粒制成TiAl基复合材料可以进一步提高热稳定性。本课题拟通过反应烧结在TiAl中原位生成Ti_5Si_3增强相,以获得抗蠕变性能优异的Ti_5Si_3/TiAl复合材料。本文采用压力浸渗结合热压烧结工艺制备了不同增强相含量的Ti_5Si_3/TiAl复合材料,通过片层化热处理期望得到全片层组织,获得更优异的蠕变性能。探究了温度和颗粒形状对浸渗制备的影响,利用有限元模拟软件分析了浸渗过程中的渗流场。对Ti_5Si_3/TiAl复合材料的微观组织结构进行观察表征,并测定了密度、硬度和拉伸性能,通过高温蠕变试验对复合材料进行了蠕变行为研究,探究了温度和应力对蠕变机制的影响。随着浸渗温度的升高,Al-Si合金的流动性更好,复合材料致密度更高,故选择800℃为压力浸渗的温度。球形钛粉所制备的Ti_5Si_3/TiAl复合材料的相组成为Ti、TiAl和TiAl3,说明此时反应不充分。而不规则钛粉所制备的复合材料的相组成是TiAl和Ti3Al。通过有限元软件CFD对不同形状Ti粉在浸渗过程的渗流场进行模拟,液态Al-Si合金在球形颗粒的流速最小,而在正方体中的最大,温度升高可以使流速加快。通过压力浸渗制备的Ti_5Si_3/TiAl复合材料致密度良好,得到了全片层组织,片层组织由α2/γ构成,Ti_5Si_3颗粒沿原始钛颗粒边界分布。随着增强相含量增加硬度从HRC30.6增长到HRC46.5。700-850℃高温拉伸试验结果表明Ti_5Si_3/TiAl复合材料的韧脆转变温度在800-850℃之间,在800℃时3.5vol.%Ti_5Si_3/TiAl复合材料具有最高的抗拉强度和屈服强度,分别达到了507.6MPa和410.2MPa。复合材料的断裂方式以穿片层断裂为主,在850℃时,复合材料为韧性断裂,包含多种断裂特征。Ti_5Si_3/TiAl复合材料在700-775℃、150-225MPa下的蠕变实验结果表明Ti_5Si_3含量的增加可以提高TiAl复合材料的蠕变抗力。对蠕变应力指数和蠕变激活能进行拟合,得到蠕变试验条件为700-775℃、150-225MPa下3.5vol.%Ti_5Si_3/TiAl复合材料的蠕变本构方程可以用(?)=0.894σ2.14exp(-264375/RT)来描述。在蠕变过程中片层组织会向等轴γ晶粒的转变,即发生α2→γ的反应。在低温(700℃)时,蠕变应力指数n值在1-2之间,蠕变变形机制为位错滑移机制和晶界滑移机制;在高温(775℃)或高应力状态(225MPa)下,蠕变应力指数n值在7-10之间,蠕变变形机制主要为位错攀移机制和形变孪晶机制。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)
彭嘉林[4](2017)在《SiCp多孔预制体制备及铝液真空压力浸渗的研究》一文中研究指出液态浸渗法是实现高体积分数SiCp/Al复合材料近净成形制备的重要方法之一,受到众多研究者的关注。而采用该方法制备的SiCp/Al复合材料的组织和性能受到SiCp多孔预制体制备和铝液浸渗工艺中诸多因素的影响。本文通过研制真空压力液态浸渗实验装置,利用该装置完成了SiCp/Al复合材料的制备,并研究了工艺参数对SiCp/Al复合材料组织和性能的影响规律。针对当前研究者采用的制备SiCp/Al复合材料液态浸渗实验装置的不足,同时,为获取铝液浸渗的中间过程,设计了实验装置的工艺条件,装置承压能力为3.0MPa,耐温能力为1200℃;其后,完成了装置主体和附件的设计与制造。基于此前的研究,采用磷酸二氢铝作为粘结剂,进行了SiCp/Al复合材料浸渗制备的实验,分析了铝液未能浸渗的原因。提出了SiCp多孔预制体制备的优化工艺,采用β-SiC颗粒、造孔剂碳酸氢铵和粘结剂硅溶胶作为原材料,研究了SiCp多孔预制体的成形和烧结工艺,制备的SiCp多孔预制体外形良好;采用所研制的液态浸渗实验装置并在较高的实验真空度的条件下,进行了铝液浸渗SiCp多孔预制体实验,SiCp/Al复合材料的微观组织分析表明,SiC颗粒轮廓清晰,孔洞含量少,且铝合金和SiC颗粒界面无脆性相Al_4C_3的生成。采用真空压力浸渗法,进行了不同碳酸氢铵粒径(150μm、200μm、250μm和300μm)、Mg含量(0wt.%、5wt.%和8wt.%)和浸渗压力(0.5MPa、1.0MPa和1.5MPa)下SiCp/Al复合材料的制备,分析了不同工艺下SiCp/Al复合材料的微观组织、孔隙率、抗弯强度和断面形貌,研究了造孔剂碳酸氢铵粒径、铝合金成分和浸渗压力对复合材料的微观组织和力学性能的影响。研究发现,碳酸氢铵粒径的增大,造成SiC颗粒之间的间隙减小,铝液浸渗较为困难,复合材料的孔隙率增加,抗弯强度下降;在浸渗过程中,随着铝合金中Mg含量的提高,能够明显提高铝液的浸渗能力,降低SiCp/Al复合材料的孔隙率从而提高材料的抗弯强度,但是,当Mg含量达到8wt.%时,复合材料的孔隙率却出现了增加,抗弯强度下降;随着浸渗压力的增加,铝液浸渗小孔洞的能力提高,使复合材料孔隙率降低,抗弯强度提高。(本文来源于《华南理工大学》期刊2017-04-17)
童伟,裴久阳,陈名海,刘宁,徐文雷[5](2016)在《压力浸渗制备石墨/铝复合材料及其热学性能》一文中研究指出采用压力浸渗法制备了石墨/铝复合材料,研究了不同体积分数鳞片石墨对复合材料热学性能和组织的影响。结果表明,加入石墨片明显提高复合材料水平热导率,同时降低复合材料热膨胀系数和密度。当复合材料中石墨体积分数从23.9%增加到73.4%,复合材料水平热导率从234 W/(m·K)提高到402 W/(m·K),同时热膨胀系数降低至5×10-6/K,兼顾高热导率和低热膨胀系数的特点。(本文来源于《功能材料》期刊2016年S2期)
陈培架,曾从远,陈锋,余新泉[6](2016)在《热压烧结和压力浸渗所制备金刚石/Al复合材料的导热性能分析》一文中研究指出分别采用真空热压烧结法和压力浸渗法制备了金刚石/Al复合材料,所得材料的热导率分别达到410~420和673 W/(m·K)。通过传热模型探讨了两种方法制得材料的内部传热机理,并定义了参数"搭桥贡献率",以量化金刚石颗粒搭桥对材料热导率提升所做的贡献。结果表明,采用压力浸渗工艺时,较高的金刚石含量,较低的界面热阻,尤其是金刚石颗粒搭桥所构成的快速传热通道,可显着提高材料的热导率。(本文来源于《功能材料》期刊2016年10期)
陈以心,王日初,王小锋,彭超群,彭健[7](2016)在《Mg对真空压力浸渗SiC_p/Al复合材料组织和性能的影响》一文中研究指出采用光学显微镜、X射线衍射仪和电子万能试验机等手段研究Mg含量对真空压力浸渗SiCp/Al复合材料组织和性能的影响。结果表明:Mg能提高Al合金的浸渗性能,Mg含量的增加使复合材料致密度升高。Mg促进SiC/Al界面反应的发生,当Mg含量为0~6%(质量分数)时,未观察到明显界面反应产物;当Mg含量为8%时,发生界面反应生成Mg_2Si和Al_4C_3。当Mg含量为0~6%时,由于复合材料致密度的提高及Mg对Al基体的固溶强化作用,导致复合材料强度提高;当Mg含量为8%时,生成的Al_4C_3降低Si C/Al界面结合力,使复合材料强度下降。当Mg含量为0~4%时,致密度的提高使复合材料热导率上升;当Mg含量为4%~8%时,过量的Mg使Al基体热导率降低,Al_4C_3的生成使界面热传导受阻,导致复合材料热导率下降。(本文来源于《中国有色金属学报》期刊2016年06期)
尚鸿甫[8](2016)在《真空压力浸渗制备C_(sf)/AZ91D复合材料的高温变形力学与组织演变行为研究》一文中研究指出镁合金具有密度低、比强度与比刚度高、阻尼性能和电磁屏蔽性能好等优点,但作为结构材料其较低的弹性模量、硬度和耐磨性限制了其工程应用。镁基复合材料的出现弥补了镁合金性能的不足,其中高性能碳纤维增强镁合金复合材料以其高强度、高模量、高耐磨性和低热膨胀系数等优异性能,正逐渐成为航空航天、汽车和电子等行业最有希望采用的一种镁基复合材料。特别是短切碳纤维增强镁基复合材料因具有制备成本低、力学性能各向同性以及可进行二次加工等优点,已成为当前镁基复合材料的重要研究方向。但是为了获得镁基复合材料结构件一般还需对其进行二次成形,由于碳纤维增强镁基复合材料的延展性和塑性变形能力较差,给其制件的生产和应用带来较大困难。因此,为了改善短切碳纤维增强镁基复合材料塑性成形能力,有必要深入开展其高温塑性变形行为及其变形机理方面的研究。本文在以下几个方面展开了研究:采用湿法成形制备了性能优良的短切碳纤维预制体。考虑到镁合金液态下易燃、易蒸发的特点,设计开发了镁合金熔炼保护装置,采用真空压力浸渗法制备了体积分数15%的短切碳纤维增强镁基复合材料(C_(sf)/AZ91D),为后续高温压缩变形试验奠定了基础,同时也为进一步优化C_(sf)/AZ91D复合材料制备工艺提供了实验参考。通过等温恒应变速率压缩试验研究了C_(sf)/AZ91D复合材料在初熔点温度下的高温塑性变形行为。根据试验结果定量分析了复合材料流变应力随变形温度、变形量和应变速率的变化规律。通过与镁合金塑性变形行为的对比,分析了C_(sf)/AZ91D复合材料大塑性变形中的应变软化机理。计算C_(sf)/AZ91D复合材料应变速率敏感指数和表观变形激活能,分析了复合材料与镁合金高温塑性变形机理的差异。根据C_(sf)/AZ91D复合材料高温压缩变形力学行为特征,建立了其高温流变力学本构方程,经验证能够较准确的预测复合材料在不同变形条件下的流变应力行为,为深入研究C_(sf)/AZ91D复合材料在高温塑性变形过程中的塑性流动规律提供理论模型。通过C_(sf)/AZ91D复合材料变形前后的组织结构分析,发现高温压缩过程中短碳纤维存在明显的偏转和部分折断现象,并分析了复合材料中短碳纤维对基体动态再结晶行为的影响。经Image-Pro Plus图像处理软件测量统计了不同变形条件下复合材料基体合金晶粒的平均尺寸,发现复合材料基体动态再结晶晶粒尺寸随变形温度的降低和应变速率的增加呈现出逐渐减小的变化规律。为后续研究并建立C_(sf)/AZ91D复合材料动态再结晶的本构模型提供实验基础。本文研究结果为掌握C_(sf)/AZ91D复合材料高温塑性变形力学行为与组织演变规律提供理论参考,同时对非连续增强金属基复合材料高温成形工艺研究也有一定的参考价值。(本文来源于《南昌航空大学》期刊2016-06-01)
童伟[9](2016)在《压力浸渗制备石墨增强铝基复合材料及其性能研究》一文中研究指出随着大功率电子器件、激光技术、LED照明及电子产品小型化趋势的快速发展,对高效热管理材料提出了越来越高的要求,已经成为制约微电子器件性能进一步提升的重大瓶颈,亟待开发新一代高性能的散热材料。铝/碳复合材料由高结晶大片鳞片石墨和基体铝合金组成,具有石墨片热导率高、热膨胀系数低、密度低和金属可加工性、高性价比等特点,是新一代散热材料的典型代表。本文采用压力浸渗制备石墨片增强铝基热管理复合材料。首先将石墨片与碳化硅和铝粉颗粒混合冷压成型,充分利用粉末颗粒将预制体中的石墨片堆垛层分隔开,从而制造预制体中的孔隙以便于后期铝液的浸渗。然后采用高压力将熔融的金属熔体挤入预制体中制备样品,利用压力解决了铝液与碳材料润湿性差的问题。研究了压力浸渗时最佳的模具预热温度以及改变复合材料中石墨片体积分数对复合材料热学性能和组织的影响;另外,采用性能更好的硅和氮化铝取代碳化硅制备复合材料,并摸索了利用石墨烯对氮化铝进行改性的工艺。研究结果表明,模具预热温度为500℃时,压力浸渗效果最佳;XRD测试表明石墨片是按(002)晶面平铺在复合材料中,同时我们也没有观察到AhC3的衍射峰,说明复合材料中A14C3很少或是没有;从SEM电镜图中我们可以看出随着石墨片体积分数增加,复合材料中的石墨片堆垛层在明显增加,通过电镜图我们还可以发现复合材料界面处的孔隙被铝液很好的填充,基本没有孔隙,说明复合材料致密度较高。通过对复合材料密度、比热容、热扩散系数的测量,我们可以计算出随着复合材料中的石墨片体积分数从23.9%增加到73.4%,复合材料密度从2.71 g/cm3降低到2.33 g/cm3,水平热导率从234 W/mK提高到402W/mK,同时热膨胀系数从10×10-6/K降低至5×10-6/K,复合材料的各项热学性能得到了极大的提高。在成功摸索出石墨片增强铝基高导热复合材料工艺后,我们又利用热学性能更为优异的硅和氮化铝取代碳化硅去隔离石墨片堆垛层。测试表明石墨片/硅/铝复合材料的热扩散系数要好于碳化硅制备的复合材料。但是氮化铝制备的复合材料要略低于前面两者。在此我们摸索了对氮化铝改性,并成功摸索出氧化石墨烯包覆氮化铝的工艺。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2016-04-01)
龚燕妮[10](2015)在《真空压力浸渗SiC/Al复合材料工艺过程数值模拟研究》一文中研究指出高陶瓷含量SiC/Al复合材料具有高比强度、高比刚度、高热导率、低热膨胀系数以及低密度等优点,是航空航天领域用大功率电子器件用理想的管壳材料。熔体真空压力浸渗多孔陶瓷是制备SiC/Al复合材料的重要工艺手段,但所制备的SiC/Al复合材料易出现孔隙和分层开裂等缺陷。本文基于铸造仿真模拟软件ProCAST,对真空压力浸渗工艺的全程进行数值模拟研究,以期深入分析复合材料缺陷产生机制,优化复合材料浸渗工艺,制备出合格的SiC/Al复合材料。主要研究成果如下。掌握了熔体在复杂叁维连通微孔内浸渗充型过程和凝固冷却过程的数值模拟技术。采用ProCAST的Inverse模块实现了数值模拟模型中界面换热系数的优化,提高了模拟的精度;突破了基于多孔陶瓷真实孔隙特征建模技术,准确再现了叁维连通复杂孔隙内熔体充型过程流动停顿的特殊现象;通过采用简化微孔模型建模技术,获得了微米孔隙中熔体充型流动中压力损失数据,以及熔体凝固冷却过程中残余应力的分布。准确预报了复合材料板内缩松位置和残余应力分布,科学解释了复合材料内孔隙和分层开裂的形成机制。通过对真空气压浸渗过程的模拟发现,熔体在复杂叁维连通微米孔隙中充型流动时熔体压力损失达到2.95MPa/mm,导致低压熔体优先充填尺寸较大的孔隙,随后出现流动的停顿,流速降低,压力回补,细小的横向孔隙得以充填,最终完成整个充型过程。复合材料心部是最后凝固的部位,容易存在缩松;SiC/Al复合材料厚度方向存在残余拉应力,达到100MPa以上(工艺条件为预制体温度650℃,浸渗温度780℃,浸渗压力8MPa),从而导致复合材料板在厚度方向易出现分层开裂。在实际实验中,SiC/Al复合材料确实在厚度方向上出现了开裂。采用正交模拟浸渗试验,实现了真空气压浸渗工艺的优化,制备得到合格的SiC/Al复合材料。以减少SiC/Al界面反应(熔体浸渗时间)、减小复合材料孔隙,防止分层开裂为目标,对浸渗温度、浸渗压力和预制体温度等3个关键工艺参数进行正交试验优化。结果表明:浸渗压力是浸渗时间的主要影响因素,随着浸渗压力的降低浸渗时间逐渐增加;预制体温度是缩松分布及缩松体积的重要影响因素,随着预制体温度的降低,缩松体积减小,当预制体温度低于铝熔体的固相线温度,缩松体积最小,缩松位置向靠近引液管的复合材料边缘移动;浸渗压力是残余应力的主要影响因素,随着浸渗压力和浸渗温度的降低残余应力先增后减,残余应力随着预制体温度的降低而降低。真空压力浸渗最优工艺参数组合为预制体温度550℃,浸渗温度620℃,浸渗压力8MPa,采用此工艺浸渗得到完整、致密的SiC/Al复合材料,其孔隙率仅为1.0%。采用优化工艺制备得到的SiC体积分数为78%的SiC/Al复合材料的热导率(室温)为204.11W/m·K,热膨胀系数为8.95×10-6/K,密度为3.07g/cm3,满足航天高功率电子器件封装用材料的要求。(本文来源于《北京理工大学》期刊2015-01-01)
压力浸渗论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
纳米AlN颗粒作为Al的衍生化合物具有不与Al发生界面反应等优点,因此可作为具有潜力的增强体。本课题选择纳米AlN颗粒作为增强体,6061Al作为基体,通过片状化球磨Al粉体分散纳米AlN颗粒,采用压力浸渗技术制备AlNnp/6061Al复合材料。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、激光共聚焦显微镜等仪器进行显微组织分析,利用电子拉伸试验机对复合材料力学性能进行测试,讨论复合材料力学性能的影响因素。通过片状化球磨6061Al粉体对纳米AlN颗粒进行分散处理。添加10wt.%正丁醇作为过程控制剂后,球磨混合粉体的片径分布范围在8-12μm之间,添加10wt.%硬脂酸粉体的片径分布在4-8μm之间,当添加正丁醇含量为7.5wt.%时,粉体片径分布在3-8μm之间,添加10wt.%正丁醇作为过程控制剂球磨后6061Al粉体保持良好的片状化形貌;在350rpm转速下球磨6小时5wt.%AlNnp/6061Al混合粉体的片径在8-12μm之间,转速为400rpm球磨6小时粉体的片径分布在2-8μm之间,在350rpm转速下球磨8小时后粉体片径在2-10μm之间,350rpm转速下球磨6小时后6061Al粉体保持良好的片状化形貌;当添加纳米AlN颗粒含量分别为10wt.%和15wt.%时,粉体片径分别分布在2-8μm和1-5μm之间。因此添加10wt.%正丁醇并在350rpm转速下球磨6小时5wt.%AlNnp/6061Al混合粉体为优化后球磨分散工艺。AlNnp/6061Al复合材料组织均匀,在电解腐蚀后复合材料中片状化6061Al被腐蚀,呈现孤岛状黑色区域,而浸渗6061Al液腐蚀后呈现连续灰白色区域,经过能谱分析得知纳米AlN颗粒分布在片状6061Al的表面;复合材料材料经过挤压后,6061Al基体晶粒明显细化,增强体分布得到改善。基体晶粒由2-20μm范围减小为1-3μm之间,晶粒取向在<111>方向存在择优取向;对挤压后材料经电解腐蚀实验,在扫描电镜下观察到片状化6061Al被腐蚀后呈现半连续区域,大小在1-3μm之间;XRD分析表明,复合材料主要由Al和AlN组成,同时含有少量Al_2O_3;透射电镜下观察到Al与AlN的界面结合良好,光滑平整,无界面反应产物。添加10wt.%正丁醇比添加10wt.%硬脂酸作为过程控制剂球磨粉体后制备复合材料的平均抗拉强度提高25%(由310MPa提升至387MPa);添加10wt.%正丁醇比添加7.5wt.%正丁醇的复合材料平均抗拉强度提升8.5%(由410MPa提升至445MPa);在350rpm转速下球磨粉体比400rpm转速下球磨粉体后制备复合材料的抗拉强度高出33%(由334MPa提升至445MPa);球磨混合粉体6小时比球磨8小时混合粉体后制备复合材料的平均抗拉强度高出22%(由366MPa提升至445MPa);3wt.%、6wt.%、9wt.%AlNnp/6061Al复合材料的平均抗拉强度分别为445 MPa、368 MPa和330 MPa,随着AlN含量的增加,抗拉强度呈现下降趋势;经过热挤压处理,复合材料的平均屈服强度提高85%(由180MPa提升至334MPa),平均抗拉强度提升15%(由387MPa提升至445MPa);经过固溶时效热处理后的挤压后拉伸试样抗拉强度最高达到473MPa,经过退火处理的挤压后拉伸试样抗拉强度可达403MPa。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
压力浸渗论文参考文献
[1].石礼刚.高体分含钨铝基复合材料的压力浸渗法制备及性能研究[D].哈尔滨工业大学.2019
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