双连续相Ti 3 AlC 2 /Cu复合材料的制备及摩擦学性能研究
发布时间：2021-04-01 05:35
三元层状碳化物陶瓷材料Ti3AlC2具有金属和陶瓷的优良性能,将其以某种方式与Cu进行复合,有望制备综合性能优良的Cu基复合材料。本论文首先探索制备了高纯多孔Ti3AIC2预制体,并通过研究无压浸渗工艺，制备了高性能的双连续相Ti3AlC2/Cu复合材料。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）等手段研究了不同工艺下制备的复合材料的相组成及微观结构变化,测试了其力学性能及摩擦学性能,并初步探讨了复合材料显微结构与性能之间的关系。研究结果表明：（1）以Ti粉、TiC粉、Al粉和Sn粉为原料,通过原位反应烧结法,在1380℃和1450℃烧结温度下保温10min,制备出高纯度的多孔Ti3AlC2预制体。两种工艺下制备的预制体显气孔率分别为54%±3.2%和42%±2.1%。（2）在1170℃,不同保温时间下对多孔Ti3AlC2预制体进行无压浸渗Cu,得到了高致密的双连续相Ti3AlCi/Cu复合材料。无压浸渗过程中,Cu与Ti3AlC2在高温下将部分发生反应,部分Ti3AlC2颗粒分解生成了TiCx颗粒,而Al则进入基体Cu中形成Cu（Al）固溶体,TiCx与Cu（A...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 引言
1.2 铜基复合材料的研究现状
1.2.1 金属基复合材料简介
1.2.2 铜基复合材料简介
1.2.3 铜基复合材料的分类及性能
1.2.4 铜基复合材料的制备方法
3AlC2材料的研究现状"> 1.3 Ti3AlC2材料的研究现状
3AlC2材料的简介"> 1.3.1 Ti3AlC2材料的简介
3AlC2材料的制备工艺"> 1.3.2 Ti3AlC2材料的制备工艺
3AlC2陶瓷材料增强铜基复合材料的研究"> 1.3.3 Ti3AlC2陶瓷材料增强铜基复合材料的研究
1.4 连续相金属陶瓷复合材料的研究现状
1.4.1 连续相金属陶瓷复合材料的制备方法
1.4.2 连续相金属陶瓷复合材料的性能研究
1.5 研究目标与内容
1.5.1 研究目标
1.5.2 研究内容
2 实验方法
2.1 材料的制备
2.1.1 实验原料
3AlC2预制体的制备"> 2.1.2 多孔Ti3AlC2预制体的制备
3AlC2/Cu复合材料的制备"> 2.1.3 连续相Ti3AlC2/Cu复合材料的制备
2.2 相组成与显微结构分析
2.2.1 相组成分析
2.2.2 显微结构分析
2.3 性能测试
2.3.1 气孔率测试
2.3.2 密度测试
2.3.3 硬度测试
2.3.4 压缩性能测试
2.3.5 弯曲强度测试
2.3.6 断裂韧性测试
2.4 摩擦磨损试验
2.4.1 实验设备及条件
2.4.2 摩擦表面的观察与分析
3AlC2预制体的制备">3 多孔Ti3AlC2预制体的制备
3.1 相组成与显微结构分析
3.1.1 相组成分析
3.1.2 微结构分析
3.2 预制体气孔率的测试与分析
3.3 本章小结
3AlC2/Cu复合材料的制备与显微结构表征">4 双连续相Ti3AlC2/Cu复合材料的制备与显微结构表征
4.1 相组成分析
4.2 显微结构分析
4.2.1 浸渗保温时间对复合材料显微结构的影响
4.2.2 不同气孔率的预制体浸渗后复合材料的显微结构
4.3 本章小结
3AlC2/Cu复合材料的性能研究">5 双连续相Ti3AlC2/Cu复合材料的性能研究
5.1 力学性能
5.1.1 密度测试与分析
5.1.2 硬度
5.1.3 压缩特性
5.1.4 弯曲特性
5.1.5 断裂韧性
5.2 摩擦磨损特性
5.2.1 法向载荷和滑动速度对复合材料摩擦磨损性能的影响
5.2.2 摩擦面微观形貌分析
5.3 本章小结
6 结论
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
本文编号：3112767
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 引言
1.2 铜基复合材料的研究现状
1.2.1 金属基复合材料简介
1.2.2 铜基复合材料简介
1.2.3 铜基复合材料的分类及性能
1.2.4 铜基复合材料的制备方法
3AlC2材料的研究现状"> 1.3 Ti3AlC2材料的研究现状
3AlC2材料的简介"> 1.3.1 Ti3AlC2材料的简介
3AlC2材料的制备工艺"> 1.3.2 Ti3AlC2材料的制备工艺
3AlC2陶瓷材料增强铜基复合材料的研究"> 1.3.3 Ti3AlC2陶瓷材料增强铜基复合材料的研究
1.4 连续相金属陶瓷复合材料的研究现状
1.4.1 连续相金属陶瓷复合材料的制备方法
1.4.2 连续相金属陶瓷复合材料的性能研究
1.5 研究目标与内容
1.5.1 研究目标
1.5.2 研究内容
2 实验方法
2.1 材料的制备
2.1.1 实验原料
3AlC2预制体的制备"> 2.1.2 多孔Ti3AlC2预制体的制备
3AlC2/Cu复合材料的制备"> 2.1.3 连续相Ti3AlC2/Cu复合材料的制备
2.2 相组成与显微结构分析
2.2.1 相组成分析
2.2.2 显微结构分析
2.3 性能测试
2.3.1 气孔率测试
2.3.2 密度测试
2.3.3 硬度测试
2.3.4 压缩性能测试
2.3.5 弯曲强度测试
2.3.6 断裂韧性测试
2.4 摩擦磨损试验
2.4.1 实验设备及条件
2.4.2 摩擦表面的观察与分析
3AlC2预制体的制备">3 多孔Ti3AlC2预制体的制备
3.1 相组成与显微结构分析
3.1.1 相组成分析
3.1.2 微结构分析
3.2 预制体气孔率的测试与分析
3.3 本章小结
3AlC2/Cu复合材料的制备与显微结构表征">4 双连续相Ti3AlC2/Cu复合材料的制备与显微结构表征
4.1 相组成分析
4.2 显微结构分析
4.2.1 浸渗保温时间对复合材料显微结构的影响
4.2.2 不同气孔率的预制体浸渗后复合材料的显微结构
4.3 本章小结
3AlC2/Cu复合材料的性能研究">5 双连续相Ti3AlC2/Cu复合材料的性能研究
5.1 力学性能
5.1.1 密度测试与分析
5.1.2 硬度
5.1.3 压缩特性
5.1.4 弯曲特性
5.1.5 断裂韧性
5.2 摩擦磨损特性
5.2.1 法向载荷和滑动速度对复合材料摩擦磨损性能的影响
5.2.2 摩擦面微观形貌分析
5.3 本章小结
6 结论
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
本文编号：3112767
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3112767.html
