3D-C f /Al复合材料真空气压浸渗工艺研究
发布时间：2020-12-18 04:54
三维编织碳纤维增强铝基复合材料（3D-Cf/Al复合材料）具有耐冲击、不分层、抗开裂、耐疲劳、整体性强等优点,但浸渗过程中存在难以浸渗和过度界面反应等问题。在采用真空气压浸渗制备单向排布Cf/Al复合材料的工艺试验基础上,进行了三维五向编织Cf/Al复合材料的真空气压浸渗工艺研究,得到了3D-Cf/Al复合材料真空气压浸渗成形工艺参数。在预热温度为500550℃、浸渗温度为730℃、保压时间为20min时,制备出的3D-Cf/Al复合材料浸渗良好,其致密度达到95.88%,抗拉强度达到782.33 MPa。
【文章来源】：特种铸造及有色合金. 2015年07期 北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图３３Ｄ－Ｃｆ／Ａｌ复合材料拉伸试样
图４保压时间对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响２．２浸渗温度对致密度和抗拉强度的影响图５是预热温度为５３０℃、保压时间为８ｍｉｎ、浸渗压力为８ＭＰａ下浸渗温度对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响。可以看出，在各浸渗温度下Ｃｆ／Ａｌ复合材料的致密度都超过了９５％，表现为较为致密的状态；随着浸渗温度升高，致密度有所提升，但辐度较校这是由于，提高浸渗温度的主要目的是为了增强基体合金的流动性，便于浸渗，而当浸渗温度升高到７００℃以上时，基体合金已经具有较好的流动性，继续单纯提高浸渗温度并不能明显改善浸渗效果，减少复合材料内部的空洞缺陷。浸渗温度由７００℃升高至７３０、７６０℃时复合材料的拉伸强度虽略有提升，但提升的强度较少，仅为４．５和５．７ＭＰａ，原因也是由于基体合金已经具有较好的流动性，不能通过单纯继续提高浸渗温度来改善浸渗效果。图５浸渗温度对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响２．３预热温度对致密度和抗拉强度的影响图６是浸渗温度为７００℃、保压时间为８ｍｉｎ、浸渗压力为８ＭＰａ下不同预热温度对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响。可以看出，Ｃｆ／Ａｌ复合材料整体都较为致密，随着温度的升高致密度略有提高，但提图６预热温度对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响高的幅度逐渐减校这是由于温度升高，基体合金的流动性较好，更易于浸渗，而当温度升高至一定程度，受其他因素影响，致密度不可能再较大幅度地提高。另外，可以看出，在其他工艺参数不变的情况
图４保压时间对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响２．２浸渗温度对致密度和抗拉强度的影响图５是预热温度为５３０℃、保压时间为８ｍｉｎ、浸渗压力为８ＭＰａ下浸渗温度对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响。可以看出，在各浸渗温度下Ｃｆ／Ａｌ复合材料的致密度都超过了９５％，表现为较为致密的状态；随着浸渗温度升高，致密度有所提升，但辐度较校这是由于，提高浸渗温度的主要目的是为了增强基体合金的流动性，便于浸渗，而当浸渗温度升高到７００℃以上时，基体合金已经具有较好的流动性，继续单纯提高浸渗温度并不能明显改善浸渗效果，减少复合材料内部的空洞缺陷。浸渗温度由７００℃升高至７３０、７６０℃时复合材料的拉伸强度虽略有提升，但提升的强度较少，仅为４．５和５．７ＭＰａ，原因也是由于基体合金已经具有较好的流动性，不能通过单纯继续提高浸渗温度来改善浸渗效果。图５浸渗温度对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响２．３预热温度对致密度和抗拉强度的影响图６是浸渗温度为７００℃、保压时间为８ｍｉｎ、浸渗压力为８ＭＰａ下不同预热温度对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响。可以看出，Ｃｆ／Ａｌ复合材料整体都较为致密，随着温度的升高致密度略有提高，但提图６预热温度对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响高的幅度逐渐减校这是由于温度升高，基体合金的流动性较好，更易于浸渗，而当温度升高至一定程度，受其他因素影响，致密度不可能再较大幅度地提高。另外，可以看出，在其他工艺参数不变的情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]真空辅助差压浸渗制备C_f/Al复合材料的组织与性能[J]. 王振军,陈智,张良,徐志锋,余欢. 特种铸造及有色合金. 2014(03)
[2]大飞机用铝合金的研究现状及展望[J]. 刘兵,彭超群,王日初,王小锋,李婷婷. 中国有色金属学报. 2010(09)
[3]搅拌铸造SiC_p/A356复合材料的显微组织及力学性能[J]. 毛成,高文理,苏海,卢健,陆政. 特种铸造及有色合金. 2010(03)
[4]三维编织复合材料在润滑条件下的摩擦性能[J]. 王玉果,王玉林,吴广顺. 材料科学与工艺. 2005(04)
[5]三维编织复合材料的疲劳性能[J]. 李嘉禄,杨红娜,寇长河. 复合材料学报. 2005(04)
[6]界面相对3D-C/SiC复合材料热膨胀性能的影响[J]. 张青,成来飞,张立同,徐永东. 航空学报. 2004(05)
[7]3D C/SiC复合材料基体裂纹间距分布规律[J]. 张钧,徐永东,张立同,成来飞,董宁. 航空材料学报. 2003(03)
[8]编织复合材料的裂纹损伤与增长行为研究[J]. 姚学锋,林碧森,张志勇,金观昌. 工程力学. 2002(05)
[9]编织复合材料的冲击损伤与断裂行为研究[J]. 刘宁,姚学锋,陈俊达,林碧森,金观昌. 实验力学. 2002(02)
[10]三维编织复合材料冲击实验与分析[J]. 沈怀荣. 装备指挥技术学院学报. 2002(02)
本文编号：2923390
【文章来源】：特种铸造及有色合金. 2015年07期 北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图３３Ｄ－Ｃｆ／Ａｌ复合材料拉伸试样
图４保压时间对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响２．２浸渗温度对致密度和抗拉强度的影响图５是预热温度为５３０℃、保压时间为８ｍｉｎ、浸渗压力为８ＭＰａ下浸渗温度对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响。可以看出，在各浸渗温度下Ｃｆ／Ａｌ复合材料的致密度都超过了９５％，表现为较为致密的状态；随着浸渗温度升高，致密度有所提升，但辐度较校这是由于，提高浸渗温度的主要目的是为了增强基体合金的流动性，便于浸渗，而当浸渗温度升高到７００℃以上时，基体合金已经具有较好的流动性，继续单纯提高浸渗温度并不能明显改善浸渗效果，减少复合材料内部的空洞缺陷。浸渗温度由７００℃升高至７３０、７６０℃时复合材料的拉伸强度虽略有提升，但提升的强度较少，仅为４．５和５．７ＭＰａ，原因也是由于基体合金已经具有较好的流动性，不能通过单纯继续提高浸渗温度来改善浸渗效果。图５浸渗温度对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响２．３预热温度对致密度和抗拉强度的影响图６是浸渗温度为７００℃、保压时间为８ｍｉｎ、浸渗压力为８ＭＰａ下不同预热温度对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响。可以看出，Ｃｆ／Ａｌ复合材料整体都较为致密，随着温度的升高致密度略有提高，但提图６预热温度对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响高的幅度逐渐减校这是由于温度升高，基体合金的流动性较好，更易于浸渗，而当温度升高至一定程度，受其他因素影响，致密度不可能再较大幅度地提高。另外，可以看出，在其他工艺参数不变的情况
图４保压时间对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响２．２浸渗温度对致密度和抗拉强度的影响图５是预热温度为５３０℃、保压时间为８ｍｉｎ、浸渗压力为８ＭＰａ下浸渗温度对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响。可以看出，在各浸渗温度下Ｃｆ／Ａｌ复合材料的致密度都超过了９５％，表现为较为致密的状态；随着浸渗温度升高，致密度有所提升，但辐度较校这是由于，提高浸渗温度的主要目的是为了增强基体合金的流动性，便于浸渗，而当浸渗温度升高到７００℃以上时，基体合金已经具有较好的流动性，继续单纯提高浸渗温度并不能明显改善浸渗效果，减少复合材料内部的空洞缺陷。浸渗温度由７００℃升高至７３０、７６０℃时复合材料的拉伸强度虽略有提升，但提升的强度较少，仅为４．５和５．７ＭＰａ，原因也是由于基体合金已经具有较好的流动性，不能通过单纯继续提高浸渗温度来改善浸渗效果。图５浸渗温度对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响２．３预热温度对致密度和抗拉强度的影响图６是浸渗温度为７００℃、保压时间为８ｍｉｎ、浸渗压力为８ＭＰａ下不同预热温度对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响。可以看出，Ｃｆ／Ａｌ复合材料整体都较为致密，随着温度的升高致密度略有提高，但提图６预热温度对Ｃｆ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和致密度的影响高的幅度逐渐减校这是由于温度升高，基体合金的流动性较好，更易于浸渗，而当温度升高至一定程度，受其他因素影响，致密度不可能再较大幅度地提高。另外，可以看出，在其他工艺参数不变的情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]真空辅助差压浸渗制备C_f/Al复合材料的组织与性能[J]. 王振军,陈智,张良,徐志锋,余欢. 特种铸造及有色合金. 2014(03)
[2]大飞机用铝合金的研究现状及展望[J]. 刘兵,彭超群,王日初,王小锋,李婷婷. 中国有色金属学报. 2010(09)
[3]搅拌铸造SiC_p/A356复合材料的显微组织及力学性能[J]. 毛成,高文理,苏海,卢健,陆政. 特种铸造及有色合金. 2010(03)
[4]三维编织复合材料在润滑条件下的摩擦性能[J]. 王玉果,王玉林,吴广顺. 材料科学与工艺. 2005(04)
[5]三维编织复合材料的疲劳性能[J]. 李嘉禄,杨红娜,寇长河. 复合材料学报. 2005(04)
[6]界面相对3D-C/SiC复合材料热膨胀性能的影响[J]. 张青,成来飞,张立同,徐永东. 航空学报. 2004(05)
[7]3D C/SiC复合材料基体裂纹间距分布规律[J]. 张钧,徐永东,张立同,成来飞,董宁. 航空材料学报. 2003(03)
[8]编织复合材料的裂纹损伤与增长行为研究[J]. 姚学锋,林碧森,张志勇,金观昌. 工程力学. 2002(05)
[9]编织复合材料的冲击损伤与断裂行为研究[J]. 刘宁,姚学锋,陈俊达,林碧森,金观昌. 实验力学. 2002(02)
[10]三维编织复合材料冲击实验与分析[J]. 沈怀荣. 装备指挥技术学院学报. 2002(02)
本文编号：2923390
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