内生纳/微米混杂TiC增强铝/铝铜基复合材料组织与性能

发布时间：2021-10-29 10:12

　　颗粒增强铝基复合材料具有低成本、高比模量、高比强度及耐磨损性好等优点,在航天、航空、汽车等领域广泛应用;原位内生法制备的复合材料具有增强相与基体界面干净,颗粒尺寸细小且分布弥散等优势而被广泛关注。近年来,国内外出现一些纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料的研究工作,纳米颗粒可以保持塑性不降低的同时提高基体的强度。但是纳米陶瓷颗粒的比表面积大,往往会导致纳米颗粒团聚,极大限制了纳米颗粒的应用领域和强化效果。研究发现,在金属基体中同时引入微米和纳米尺度陶瓷颗粒,利用不同尺度颗粒间协同作用,可能制备出分散良好、具有超强韧的颗粒增强铝基复合材料。因此,原位内生纳/微米混杂陶瓷颗粒作增强相来增强铝基复合材料的研究具有重要的理论研究和实际应用价值。本文采用燃烧合成+热压、燃烧合成+热压并结合热挤压一体化方法来制备Ti Cx增强铝基和铝铜基复合材料,分析不同碳源配比、合金元素及Ti Cx含量对颗粒增强铝基/铝铜基复合材料的组织、力学性能和磨损性能的影响规律,揭示复合材料强度及耐磨性提高的原理及作用机制。本论文主要研究结果为:1.揭示出不同碳源配比（炭黑和CNTs）对TiC_x/Al复合... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题意义
    1.2 陶瓷颗粒增强铝基复合材料综述
        1.2.1 陶瓷颗粒增强铝基复合材料发展现状
        1.2.2 国内外颗粒增强铝基复合材料应用现状
        1.2.3 颗粒增强铝基复合材料制备工艺研究
        1.2.4 陶瓷颗粒增强铝基复合材料的体系及制备工艺选择
    1.3 陶瓷颗粒增强铝基复合材料的组织与性能研究
        1.3.1 陶瓷颗粒增强铝基复合材料的组织研究
        1.3.2 陶瓷颗粒增强铝基复合材料力学性能研究
    1.4 研究内容
第2章 实验方法
    2.1 实验的原材料
    2.2 复合材料的准备及处理
        2.2.1 原位内生TiC_x增强铝基复合材料制备
        2.2.2 TiC_x/2014Al复合材料的热挤压成型
        2.2.3 TiC_x/2014Al复合材料的热处理工艺
    2.3 材料的显微组织和相分析
        2.3.1 金相组织观察
        2.3.2 X射线衍射分析
        2.3.3 扫描电镜的显微分析及能谱分析
    2.4 性能测试
        2.4.1 微观维氏硬度的测定
        2.4.2 力学性能的测试
        2.4.3 磨粒磨损性能的测试
        2.4.4 摩擦磨损性能的测试
    2.5 研究方案与技术路线
第3章 内生纳/微米TiC_x增强铝基复合材料的制备、组织和性能研究
    3.1 引言
    3.2 内生纳/微米TiC_x/Al基复合材料的制备、组织和压缩性能
        3.2.1 内生纳/微米TiC_x/Al复合材料的制备和微观组织分析
        3.2.2 内生纳/微米TiC_x/Al复合材料的室温压缩性能
    3.3 合金元素对纳/微米TiC_x/Al复合材料组织和压缩性能影响
        3.3.1 Mg、Zn、Cu和Si对纳/微米TiC_x/Al复合材料的组织分析31
        3.3.2 Mg、Zn、Cu、Si对纳/微米TiC_x/Al复合材料的压缩性能影响
    3.4 不同碳源制备TiC_x/2014Al复合材料的组织与力学性能
        3.4.1 不同碳源制备TiC_x/2014Al复合材料的组织分析
        3.4.2 不同碳源制备TiC_x/2014Al复合材料的压缩性能分析
        3.4.3 不同碳源制备TiC_x/2014Al复合材料组织和压缩性能对比分析
    3.5 内生纳米TiC_x/2014Al复合材料的微摩擦磨损行为研究
        3.5.1 内生纳米TiC_x/2014Al复合材料的微摩擦磨损行为
        3.5.2 内生纳米TiC_x/2014Al复合材料的微摩擦磨损机制分析
    3.6 本章小结
第4章 内生纳米TiC_x/2014Al复合材料热挤压态的组织和性能研究
    4.1 引言
    4.2 内生纳米TiC_x/2014Al复合材料热挤压态组织和力学性能
        4.2.1 内生纳米TiC_x/2014Al复合材料热挤压态组织分析
        4.2.2 内生纳米TiC_x/2014Al复合材料热挤压态的常温拉伸性能
        4.2.3 TiC_x/2014Al复合材料挤压态的常温拉伸性能对比分析
        4.2.4 内生纳米TiC_x/2014Al复合材料热挤压态高温拉伸性能
    4.3 内生纳米TiC_x/2014Al复合材料热挤压态磨粒磨损行为
        4.3.1 炭黑作碳源制备TiC_x/2014Al复合材料的磨粒磨损性能研究
        4.3.2 CNTs作碳源制备TiC_x/2014Al复合材料的磨粒磨损性能研究
        4.3.3 50 wt.% CNTs作碳源制备TiC_x/2014Al复合材料的磨粒磨损研究
        4.3.4 内生TiC_x/2014Al复合材料磨粒磨损性能的对比分析
    4.4 小结
第5章 结论
参考文献
作者简介及在攻读硕士期间参与的科研项目
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3464482