基于3D打印预制体的ZrO 2 /Al-Mg复合材料制备工艺研究

发布时间：2021-08-17 21:59

　　互穿网络结构复合材料（Interpenetrating Phase Composites,IPCs）利用多孔陶瓷相的特殊结构以及与金属相可能存在的界面反应获得结合强度较高的金属/陶瓷复合材料。与传统的颗粒、纤维等增强的金属基复合材料相比,互穿网络结构复合材料因其特殊结构有利于将集中在点或面上的应力迅速地在空间范围内分散和传递,能够大幅度地提高复合材料的承载能力。3D打印技术作为一种新型的增材制造技术,可以制备形状复杂、精度较高的零件,同时亦可通过人为设计制备特殊结构的零件,大大拓宽了材料的应用范围。本论文采用3D打印技术制备网络结构ZrO₂预制体,结合无压浸渗工艺,制备了互穿网络结构ZrO₂/Al-Mg复合材料,研究了ZrO₂预制体的制备工艺、Al-Mg合金的无压浸渗工艺和复合材料的组织性能,主要研究结果如下:（1）通过3D打印技术成功制备具有网络结构的ZrO₂预制体,设置不同的预制体参数,预制体的强度及性能也不相同。研究表明,当挤出头直径为0.6mm,线间间隙为0.6mm,搭接形式为挤出丝相邻层之... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

技术路线

硕士学位论文13G1X39.500Y42.000F600.000...实验流程如图2.3所示。调整G代码前后的打印机运动轨迹截图如图2.4所示。本实验拟研究不同挤出丝直径、不同丝间间隙；不同搭接形式对预制体性能的影响，具体实验方案如下表2.3所示，搭接形式如图2.5所示：图2.2实验室自制3D打印机图2.3实验流程

基于3D打印预制体的ZrO2/Al-Mg复合材料制备工艺研究14(a)单层调整G代码前挤出头运动轨迹(b)单层调整G代码后挤出头运动轨迹图2.4单层调整G代码前后挤出头运动轨迹（深色部分为挤出丝，浅色部分为运动轨迹）表2.3不同挤出头直径、不同线间间隙预制体设计实验方案项目挤出头直径/mm线间间隙/mm10.60.420.60.630.60.840.61.050.80.460.80.670.80.880.81.091.00.4

【参考文献】：
期刊论文
[1]层状梯度SiC/Al-Si-Mg复合材料的微观结构[J]. 陈梦婷,刘洪军,李晓雪,李亚敏.  特种铸造及有色合金. 2019(07)
[2]功能化层状复合材料的制备及其电催化性能[J]. 张振业,杨敏,王大洋,马娟娟,刘霖,童志伟.  装备环境工程. 2016(06)
[3]三维互穿网络结构Al/RSiC复合材料的制备及性能[J]. 林晶,肖汉宁,高朋召,郭文明.  机械工程材料. 2016(10)
[4]交叠增韧仿生复合材料的研究进展[J]. 吴为,徐柄桐,张荣霞,刘宝胜,曾元松.  材料导报. 2016(19)
[5]网络互穿双金属复合材料干滑动摩擦磨损特性研究[J]. 王梅霞,刘高志,张勇亭.  现代制造技术与装备. 2016(04)
[6]Al2O3-SiO2/AZ91D镁基复合材料的挤压浸渗制备工艺及微观组织和界面的研究[J]. 田君,李文芳,韩利发,彭继华.  热加工工艺. 2009(20)
[7]三维连续网络结构陶瓷/金属复合材料的研究进展[J]. 冯胜山,王泽建,刘庆丰,许顺红,李金山,王存贵.  材料开发与应用. 2009(01)
[8]无压浸渗工艺制备铝基复合材料的研究现状和机理探讨[J]. 张贺咏,潘喜峰,汪琦.  材料导报. 2008(S3)
[9]SiC泡沫陶瓷/SiCp混杂增强Al基复合材料的性能[J]. 赵龙志,赵明娟,曹小明,张劲松.  特种铸造及有色合金. 2008(01)
[10]互穿网络结构复合材料中网络陶瓷预制体的制备与研究进展[J]. 韩少维,王为民,傅正义,王皓.  江苏陶瓷. 2007(05)

博士论文
[1]仿珍珠贝Al合金/SiC层状复合材料的制备、组织与性能[D]. 阿拉腾沙嘎.吉林大学 2016
[2]微米、纳米SiCp/Al2014复合材料的制备及组织性能[D]. 张龙江.吉林大学 2015

硕士论文
[1]陶瓷颗粒增强钢基复合材料/钢三维互穿网络结构材料的制备及性能初探[D]. 赵馨月.昆明理工大学 2016
[2]网络互穿铝基复合材料摩擦磨损性能与应用研究[D]. 刘高志.济南大学 2013
[3]网络互穿双金属镁基复合材料挤压成形的动力学研究[D]. 马茹.济南大学 2012



本文编号：3348582