大塑性变形法制备SiCp/Al基复合材料的微观结构及其固结行为研究

发布时间：2021-09-19 07:47

　　SiCp/Al基复合材料作为一种低成本、高性能的结构和功能材料,应用广泛,一直是人们关注的焦点。该复合材料传统的制备工艺通常存在致密性不够高、性能较差、需要二次加工或工艺成本高等诸多不足或限制。针对传统制备工艺带来的这些问题,近年来,研究人员将大塑性变形引入到复合材料的制备工艺中,制备出具有高致密性、高强韧性、优良的导热性和尺寸稳定性等性能的颗粒增强金属基复合材料。界面问题一直是复合材料的研究重点,特别是增强体与金属基体之间的界面结合情形,良好的界面结合对金属基复合材料的致密性、组织和力学性能等方面产生极大的影响。大塑性变形工艺能够高致密地固结SiCp/Al基复合材料,特别是SiC-Al界面在较低的变形温度下能够产生良好的界面结合。本课题选择具有高剪切变形效率和低工艺成本的两种典型大塑性变形工艺：高压扭转工艺和等径角挤扭工艺。本课题对这两种工艺在相同的变形温度（250℃）、相同的SiC颗粒含量（10wt% SiC）条件下制备的SiCp/Al基复合材料基体微观组织形貌及混合粉末的固结行为（即SiC-Al的界面结合行为）。本课题首先采用透射电子显微镜（TEM）分别对不同扭转圈数（扭转4圈和... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 SiCp/Al基复合材料概论
    1.2 大塑性变形工艺概论
        1.2.1 HPT工艺发展及概况
        1.2.2 ECAP-T工艺发展及概况
    1.3 课题来源与研究意义
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 课题研究意义
    1.4 课题主要研究内容
第二章 粉末固结的基本原理
    2.1 粉末烧结基本理论
    2.2 粉末高速压制成型基本理论
    2.3 粉末爆炸压制成型基本理论
    2.4 本章小结
第三章 实验材料与测试方法
    3.1 实验材料
        3.1.1 基体材料
        3.1.2 增强体材料
    3.2 实验流程
        3.2.1 SiC颗粒的预处理
        3.2.2 复合粉末的实验准备
        3.2.3 HPT实验设备
        3.2.4 ECAP-T实验设备
    3.3 实验测试与方法
        3.3.1 分析测试实验
        3.3.2 SiC表面SiO_2层厚度的计算
    3.4 本章小结
第四章 HPT制备SiCp/Al基复合材料的微观组织
    4.1 HPT变形后铝基体的微观组织
        4.1.1 扭转4圈铝基体的微观组织
        4.1.2 扭转8圈铝基体的微观组织
    4.2 HPT变形后SiC-Al界面的微观组织
        4.2.1 扭转4圈后SiC-Al界面的微观组织
        4.2.2 扭转8圈后SiC-Al界面的微观组织
    4.3 新生SiC-Al界面的微观组织
    4.4 SiC-Al界面区域物质的测定
    4.5 本章小结
第五章 ECAP-T制备SiCp/Al基复合材料的微观组织
    5.1 ECAP-T变形后铝基体的微观组织
    5.2 ECAP-T变形后SiC-Al界面的微观组织
    5.3 SiC-Al界面区域物质的测定
    5.4 本章小结
第六章 SiC-Al界面的固结行为
    6.1 界面固态原子反应
    6.2 界面原子扩散
        6.2.1 基本假设
        6.2.2 原子扩散速率的计算
        6.2.3 动力学分析
    6.3 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：3401319