原位納米顆粒增強鋁基復合材料制備研究

1.5萬字 30頁 原創(chuàng)作品，獨家提交，已通過查重系統(tǒng)


摘要：顆粒增強鋁基復合材料相比于鋁合金在強度、硬度、耐磨耐高溫等性能方面得到了很大提高，當A1203增強顆粒的尺寸減小至納米級時，復合材料的彈性模量、韌性和超塑性等性能都將得到較大提升，在汽車、航空航天、軍事等領域具有廣闊的應用前景。
本文利用粉末冶金法和熔體超聲分散法來制備納米 Al2O3顆粒增強鋁基復合材料。利用X射線衍射儀(XRD)、差熱分析儀(DSC)、掃描電鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)等分析檢測方法研究了納米 Al2O3顆粒含量以及在鋁基體中的分散狀態(tài)。采用 10wt%的稀硝酸水溶液浸泡以及超聲波對納米SiO2顆粒進行了清洗和分散預處理，超聲作用時間為12小時。酸洗結束后，將SiO2顆粒與Al粉裝入球磨罐，然后采取已經成熟球磨混粉工藝，確定了納米SiO2顆粒與Al 粉混合的最佳工藝為：球料比為5:1，球磨轉速為200轉/min，球磨時間為3小時。將壓制好的壓塊在真空燒結爐中進行粉末燒結，燒結溫度為800℃，最佳保溫時間為4小時，反應合成Al2O3顆粒。熔體處于半固態(tài)區(qū)間時適度進行機械攪拌，當熔體溫度為800℃并保溫一段時間后，采用高默聲作用2min，使壓塊在燒結過程中生成的Al2O3顆粒均勻的分布在基體中，制備得到納米Al2O3顆粒增強鋁基復合材料。

關鍵詞：鋁基復合材料; 原位反應; 粉末冶金; 熔體超聲分散; 納米Al2O3顆粒