SiCp/Al-Si基复合材料制备工艺及微观组织演变
发布时间：2021-03-13 21:17
碳化硅颗粒增强铝硅基复合材料具有高的比强度、比刚度,低密度、低的热膨胀性和良好的耐磨性,与碳化硅颗粒增强铝基复合材料相比,具有更好的尺寸稳定性。在电子封装领域和航空航天领域中受到广泛关注,具有广阔的应用空间,是目前材料研究的热点。粉末冶金法制备SiCp/Al-Si复合材料过程中受热/应力场耦合作用,微观组织结构中出现界面反应及第二相多尺度析出现象,使其物理性能和力学性能难以控制,综合性能较低,严重制约了其在航天及空间领域的应用。实验选取雾化法制备的Al-19Si-1.5Cu-0.6Mg合金粉作为基体,碳化硅颗粒作为增强相,利用QM-BP型行星球磨机进行混粉,混粉工艺为:球料比2:1,转速250 r/min,球磨2 h,加入1%硬脂酸钠作为分散剂。采用单向模压法制备SiCp/Al-Si复合材料冷压压坯。在氮气保护气氛下进行压坯烧结,烧结工艺为:以2℃/min的加热速度缓慢阶梯加热至烧结温度560℃,保温4 h,随炉冷却。在XT-500型热挤压设备上对烧结后的复合材料压坯进行热挤压。对挤压后的复合材料试样分别进行480℃、490℃、500℃、510℃,保温4 h的固溶热处理和190℃保温6...
【文章来源】：河南科技大学河南省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 铝基复合材料的发展历史
1.3 SiCp/Al-Si复合材料制备方法
1.4 SiCp/Al-Si复合材料的研究现状
1.5 试验流程图
1.6 研究的主要内容
第2章 试验方法
2.1 SiCp/Al-Si复合材料的制备
2.1.1 原材料
2.1.2 SiCp/Al-Si复合材料配比
2.1.3 SiCp/Al-Si复合材料制备过程
2.2 快速凝固Al-Si薄带的制备
2.3 试验过程
2.3.1 粉体预处理
2.3.2 球磨混粉
2.3.3 单向模压
2.3.4 压坯烧结
2.3.5 热挤压
2.4 热处理
2.5 性能检测方法
2.5.1 密度测试
2.5.2 抗拉强度测试
2.6 复合材料组织表征
2.6.1 微观组织表征
2.6.2 XRD表征
第3章 SiCp/Al-Si复合材料粉末冶金制备工艺研究
3.1 复合材料混粉工艺
3.2 SiCp/Al-Si复合材料冷压成形工艺研究
3.2.1 不同保压压力对复合材料冷压成形影响
3.2.2 不同保压时间对复合材料冷压成形影响
3.2.3 不同静置时间对复合材料冷压成形影响
3.2.4 复合材料冷压成形过程缺陷分析
3.3 单向模压成形过程受力模型
3.4 SiCp/Al-Si复合材料烧结工艺研究
3.5 本章小结
第4章 SiCp/Al-Si复合材料热挤压工艺研究
4.1 不同挤压比对复合材料热挤压成形影响
4.2 不同挤压温度对复合材料热挤压成形影响
4.3 不同挤压速度对复合材料热挤压成形影响
4.4 本章小结
第5章 SiCp/Al-Si复合材料微观组织演变及性能
5.1 快速凝固Al-Si薄带中硅相组织的演变
5.1.1 保温温度对快速凝固Al-Si薄带中硅相组织影响
5.1.2 保温时间对快速凝固Al-Si薄带中硅相组织演变的影响
5.1.3 快速凝固Al-Si薄带XRD分析
5.2 热挤压对SiCp/Al-Si复合材料致密度和组织的影响
5.2.1 热挤压对SiCp/Al-Si复合材料致密度的影响
5.2.2 热挤压对SiCp/Al-Si复合材料组织的影响
5.3 热处理对SiCp/Al-Si复合材料组织的影响
5.4 SiCp/Al-Si复合材料力学性能及强化机理
5.4.1 SiCp/Al-Si复合材料力学性能
5.4.2 SiCp/Al-Si复合材料强化机理
5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]快速凝固过共晶铝硅合金粉末的形貌与显微组织[J]. 解立川,彭超群,王日初,蔡志勇. 中国有色金属学报. 2014(01)
[2]喷射沉积SiCP/Al-Si复合材料干滑动磨损性能的研究[J]. 滕杰,赖仕祯,邹金伟,伍豪杰,黄瑞明. 湖南大学学报(自然科学版). 2013(07)
[3]硅含量对喷射沉积SiCp/Al-Si功能梯度复合材料摩擦磨损性能的影响[J]. 苏斌,严红革,陈吉华,陈刚,杜嘉庆. 中国有色金属学报. 2013(01)
[4]真空热压烧结制备SiCp/Al-30Si复合材料的组织及强化机理[J]. 王爱琴,方明,郝世明,谢敬佩. 材料热处理学报. 2012(S2)
[5]电子封装用Al/Si/SiC复合材料的显微组织与性能（英文）[J]. 朱晓敏,于家康,王新宇. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(07)
[6]粉末冶金压坯裂纹成因与防治[J]. 姬成岗,雷霆,方树铭,沈波涛. 矿冶. 2012(02)
[7]喷射沉积SiCp/Al-20Si复合材料高周疲劳行为研究[J]. 黎常浩,陈振华,陈鼎,李微. 机械工程学报. 2012(10)
[8]碳化硅颗粒增强铝基复合材料的研究现状及发展趋势[J]. 郑喜军,米国发. 热加工工艺. 2011(12)
[9]碳化硅颗粒增强铝基复合材料的制备及应用的研究[J]. 张国政,吕栋腾,吴治明. 新技术新工艺. 2010(11)
[10]SiCp氧化处理对SiCp/Al复合材料润湿性和界面结合的影响[J]. 王传廷,马立群,尹明勇,刘真云,丁毅,张华,陈育贵. 特种铸造及有色合金. 2010(11)
博士论文
[1]SiCp/Al复合材料制备工艺和微结构及性能研究[D]. 程南璞.中南大学 2007
[2]SiCp/Al复合材料的制备及其器件的研制[D]. 顾晓峰.武汉理工大学 2006
硕士论文
[1]SiCp/Al复合材料的制备工艺及性能研究[D]. 季向明.南京理工大学 2012
[2]高压烧结SiC增强铝基复合材料组织及性能研究[D]. 马盼.哈尔滨工业大学 2010
[3]SiC颗粒增强铝基复合材料增强体颗粒预处理及复合工艺研究[D]. 刘凤国.沈阳理工大学 2010
[4]SiCW/6061Al复合材料挤压裂纹形成的数值模拟[D]. 刘海.哈尔滨工业大学 2006
[5]大尺寸喷射沉积Al-20%Si/SiCp环件楔压致密化工艺的研究[D]. 刘鹏飞.湖南大学 2006
[6]7075/SiCp复合材料薄板的制备工艺研究[D]. 徐海燕.湖南大学 2004
[7]机械合金化-粉末冶金SiCp/6061Al复合材料的制备工艺及性能研究[D]. 聂存珠.天津大学 2004
本文编号：3080924
【文章来源】：河南科技大学河南省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 铝基复合材料的发展历史
1.3 SiCp/Al-Si复合材料制备方法
1.4 SiCp/Al-Si复合材料的研究现状
1.5 试验流程图
1.6 研究的主要内容
第2章 试验方法
2.1 SiCp/Al-Si复合材料的制备
2.1.1 原材料
2.1.2 SiCp/Al-Si复合材料配比
2.1.3 SiCp/Al-Si复合材料制备过程
2.2 快速凝固Al-Si薄带的制备
2.3 试验过程
2.3.1 粉体预处理
2.3.2 球磨混粉
2.3.3 单向模压
2.3.4 压坯烧结
2.3.5 热挤压
2.4 热处理
2.5 性能检测方法
2.5.1 密度测试
2.5.2 抗拉强度测试
2.6 复合材料组织表征
2.6.1 微观组织表征
2.6.2 XRD表征
第3章 SiCp/Al-Si复合材料粉末冶金制备工艺研究
3.1 复合材料混粉工艺
3.2 SiCp/Al-Si复合材料冷压成形工艺研究
3.2.1 不同保压压力对复合材料冷压成形影响
3.2.2 不同保压时间对复合材料冷压成形影响
3.2.3 不同静置时间对复合材料冷压成形影响
3.2.4 复合材料冷压成形过程缺陷分析
3.3 单向模压成形过程受力模型
3.4 SiCp/Al-Si复合材料烧结工艺研究
3.5 本章小结
第4章 SiCp/Al-Si复合材料热挤压工艺研究
4.1 不同挤压比对复合材料热挤压成形影响
4.2 不同挤压温度对复合材料热挤压成形影响
4.3 不同挤压速度对复合材料热挤压成形影响
4.4 本章小结
第5章 SiCp/Al-Si复合材料微观组织演变及性能
5.1 快速凝固Al-Si薄带中硅相组织的演变
5.1.1 保温温度对快速凝固Al-Si薄带中硅相组织影响
5.1.2 保温时间对快速凝固Al-Si薄带中硅相组织演变的影响
5.1.3 快速凝固Al-Si薄带XRD分析
5.2 热挤压对SiCp/Al-Si复合材料致密度和组织的影响
5.2.1 热挤压对SiCp/Al-Si复合材料致密度的影响
5.2.2 热挤压对SiCp/Al-Si复合材料组织的影响
5.3 热处理对SiCp/Al-Si复合材料组织的影响
5.4 SiCp/Al-Si复合材料力学性能及强化机理
5.4.1 SiCp/Al-Si复合材料力学性能
5.4.2 SiCp/Al-Si复合材料强化机理
5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]快速凝固过共晶铝硅合金粉末的形貌与显微组织[J]. 解立川,彭超群,王日初,蔡志勇. 中国有色金属学报. 2014(01)
[2]喷射沉积SiCP/Al-Si复合材料干滑动磨损性能的研究[J]. 滕杰,赖仕祯,邹金伟,伍豪杰,黄瑞明. 湖南大学学报(自然科学版). 2013(07)
[3]硅含量对喷射沉积SiCp/Al-Si功能梯度复合材料摩擦磨损性能的影响[J]. 苏斌,严红革,陈吉华,陈刚,杜嘉庆. 中国有色金属学报. 2013(01)
[4]真空热压烧结制备SiCp/Al-30Si复合材料的组织及强化机理[J]. 王爱琴,方明,郝世明,谢敬佩. 材料热处理学报. 2012(S2)
[5]电子封装用Al/Si/SiC复合材料的显微组织与性能（英文）[J]. 朱晓敏,于家康,王新宇. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(07)
[6]粉末冶金压坯裂纹成因与防治[J]. 姬成岗,雷霆,方树铭,沈波涛. 矿冶. 2012(02)
[7]喷射沉积SiCp/Al-20Si复合材料高周疲劳行为研究[J]. 黎常浩,陈振华,陈鼎,李微. 机械工程学报. 2012(10)
[8]碳化硅颗粒增强铝基复合材料的研究现状及发展趋势[J]. 郑喜军,米国发. 热加工工艺. 2011(12)
[9]碳化硅颗粒增强铝基复合材料的制备及应用的研究[J]. 张国政,吕栋腾,吴治明. 新技术新工艺. 2010(11)
[10]SiCp氧化处理对SiCp/Al复合材料润湿性和界面结合的影响[J]. 王传廷,马立群,尹明勇,刘真云,丁毅,张华,陈育贵. 特种铸造及有色合金. 2010(11)
博士论文
[1]SiCp/Al复合材料制备工艺和微结构及性能研究[D]. 程南璞.中南大学 2007
[2]SiCp/Al复合材料的制备及其器件的研制[D]. 顾晓峰.武汉理工大学 2006
硕士论文
[1]SiCp/Al复合材料的制备工艺及性能研究[D]. 季向明.南京理工大学 2012
[2]高压烧结SiC增强铝基复合材料组织及性能研究[D]. 马盼.哈尔滨工业大学 2010
[3]SiC颗粒增强铝基复合材料增强体颗粒预处理及复合工艺研究[D]. 刘凤国.沈阳理工大学 2010
[4]SiCW/6061Al复合材料挤压裂纹形成的数值模拟[D]. 刘海.哈尔滨工业大学 2006
[5]大尺寸喷射沉积Al-20%Si/SiCp环件楔压致密化工艺的研究[D]. 刘鹏飞.湖南大学 2006
[6]7075/SiCp复合材料薄板的制备工艺研究[D]. 徐海燕.湖南大学 2004
[7]机械合金化-粉末冶金SiCp/6061Al复合材料的制备工艺及性能研究[D]. 聂存珠.天津大学 2004
本文编号：3080924
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3080924.html
