真空热压扩散法制备层压编织C f /Al复合材料工艺及组织研究

发布时间：2021-05-15 08:03

　　Cf/Al复合材料具有轻质、比强度高、比刚度高等优异性能,还拥有更好的高温性能与耐蚀性、稳定性,倍受航空航天、国防军工行业的关注,已发展成为现代国防军工领域最具战略意义的结构材料之一。传统的复合成型工艺包括液态法和固态法。本文采用真空热压扩散法制备了层压编织Cf/Al复合材料,重点探讨了热压温度、保温时间及压力等工艺参数对层压编织Cf/Al复合材料的致密度、微观组织、界面反应及力学性能的影响规律,另外还研究了模具温度场的变化。主要结论如下:在炉膛温度分别为610℃、620℃和630℃时,模具中心温度在炉膛保温0-50min范围内,模具中心温度上升;在炉膛保温80-120min时间范围内,模具中心温度基本趋于稳定;当炉膛保温时间达到80min时,模具中心分别为608℃、617℃、626℃,分别与炉膛温度相差2℃、3℃、4℃。从炉膛保温80min之后,开始计算热压保温时间,可以获得稳定的热压温度。随着保温时间的延长,模具中心温度越接近炉膛温度。热压温度是层压编织Cf/Al复合材料真空热压扩散成型的关键工艺参数。通过正交实验得出最优工艺参数为:热压温度626℃、保温时间50min、压力20M... 

【文章来源】：南昌航空大学江西省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 Cf/Al复合材料的研究现状
        1.2.1 Cf/Al复合材料用碳纤维增强体
        1.2.2 Cf/Al复合材料用铝合金基体
        1.2.3 Cf/Al复合材料的应用与发展
    1.3 Cf/Al复合材料的制备方法
    1.4 Cf/Al复合材料组织
    1.5 Cf/Al复合材料力学性能
    1.6 本文的研究目的和主要研究内容
        1.6.1 本文的研究目的
        1.6.2 本文的主要研究内容
第2章 实验材料、设备与方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
    2.3 实验方法
        2.3.1 复合材料制备流程
        2.3.2 热压扩散法制备层压编织Cf/Al复合材料
        2.3.3 层压编织Cf/Al复合材料测试表征
第3章 层压编织Cf/Al复合材料真空热压扩散工艺研究
    3.1 真空热压炉及模具的温度场分布
        3.1.1 加热方式
        3.1.2 炉膛保温阶段的模具温度分布
    3.2 层压编织Cf/Al复合材料成型效果分析
    3.3 工艺参数对层压编织Cf/Al复合材料致密度的影响
        3.3.1 热压温度
        3.3.2 保温时间
        3.3.3 压力
        3.3.4 复合材料致密度的极差与方差分析
        3.3.5 复合材料致密化机制
    3.4 本章小结
第4章 层压编织Cf/Al复合材料显微组织及力学性能研究
    4.1 层压编织Cf/Al复合材料微观组织
    4.2 工艺参数对层压编织Cf/Al复合材料显微组织的影响
        4.2.1 热压温度
        4.2.2 保温时间
        4.2.3 压力
    4.3 工艺参数对层压编织Cf/Al复合材料界面反应产物的影响
        4.3.1 复合材料界面反应产物
        4.3.2 复合材料相组成
    4.4 工艺参数对层压编织Cf/Al复合材料力学性能的影响
        4.4.1 热压温度对复合材料拉伸强度的影响
        4.4.2 保温时间对复合材料拉伸强度的影响
        4.4.3 压力对复合材料拉伸强度的影响
        4.4.4 复合材料断裂机理分析
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表论文
致谢



本文编号：3187276