铸造镶嵌陶瓷/金属耐磨复合材料的设计与制备
发布时间：2022-01-19 08:28
陶瓷/金属耐磨复合材料在耐磨材料领域具有重要地位,它既可以保留金属材料良好的塑韧性,又可以具备陶瓷的耐高温,高强度,高硬度,密度小等一系列优点,从而成为取代传统单一耐磨材料的首选材料。随着分析方法的进步,制备成本的降低和制备工艺的不断成熟,陶瓷/金属耐磨复合材料必将在机械、冶金、和矿山等各个领域发挥更大的作用。本文针对复合材料的界面结合问题、陶瓷体积分数与分布的控制问题、耐磨性以及加工制备做了一系列设计与实验。首先采用化学气相沉积技术在Al2O3陶瓷表面沉积金属活化涂层,初步实现了Al2O3陶瓷与高铬铸铁的界面控制,在此基础上制备了具有不同结构的复合材料耐磨层,为未来复合材料的设计与制备提供了新思路。实验结果表明:（1）利用化学气相沉积方法在Al2O3陶瓷体表面沉积Ti涂层,通过控制反应物料用量和保温时间,均可较好的控制Ti涂层厚度;（2）通过控制Ti涂层厚度（约5μm）可以实现钛、高铬铸铁铁和氧化铝三者之间的充分反应,界面处有FeAlTiO5、FeTi2.603O0.35、Fe2Ti、TiC等新的物相生成,使复合材料界面处呈现良好结合;（3）化学气相沉积Ti涂层厚度较大时（>1...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
陶瓷/金属复合材料的制备方法
长安大学硕士学位论文整层复合存在的问题，国内外学者先后提出了三维蜂窝复合层结构。蜂窝多孔复合构针对整层复合存在的问题，在复合层中增加了若干规则或散乱分布的贯穿于复合柱状金属区，即将陶瓷预制体制备成蜂窝多孔结构，可以改善整层复合存在的问题结构如图 1.2 所示
图 1.3 具有三维周期结构的 Al2O3陶瓷预制体文武等人[51]以环氧树脂为粘结剂加入到 SiC 粉末中，然后用选区激光烧结孔 SiC 陶瓷，最后再把环氧树脂和酚醛树脂浸入制备的多孔 SiC 陶瓷，制网络结构的 SiC 陶瓷预制体。Friedel T 等人[52]将混合好的 SiC 和有机体的区激光烧结技术制备了结构复杂的陶瓷预制体，然后在制备的陶瓷预制体下浸入 Si，制得了强度高且结构复杂的 SiC 陶瓷预制体。鲍崇高等人[53]进iC 陶瓷浆料的配方，利用挤压成型技术制备了带有不同孔径、不同结构的体，并将该预制体与 HK40 耐热钢采用真空负压浸渗的方法复合制K40 耐热钢基复合材料。王娟等人[54]利用陶瓷素坯粘接技术，将 Al2O3粘维网络结构的坯体，并成功烧结出了三维网络 Al2O3陶瓷。王倩等人[55]利型，制备具有所需三维结构陶瓷骨架的阴模，将酚醛树脂（含有一定量造）注入模具中固化成型，再依次进行碳化和渗硅处理，形成了结构规则的 陶瓷预制体，其结构如图 1.4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]WC陶瓷颗粒/高铬铸铁复合材料板锤的研制[J]. 郭在在,郭永亮,牟晓明,葛朝晖,刘国玺,王鹏,李大吉,傅宇东. 铸造技术. 2015(11)
[2]陶瓷金属复合耐磨材料的制备、组织及性能[J]. 张顺利,聂县会,王嵩,王玉磊. 热加工工艺. 2015(12)
[3]铁基复合材料的制备技术与研究进展[J]. 丁义超,尹红,姜自莲. 热加工工艺. 2013(24)
[4]真空消失模铸渗制备TiC/FeCr增强钢基表面复合材料[J]. 高琳,郭志猛,程军,赵利军,杜鹏. 粉末冶金工业. 2013(03)
[5]网络互穿型碳化硅陶瓷/铁基复合材料制备及其耐磨性能[J]. 王倩,刘桂武,郑开宏,李林,王娟,乔冠军. 硅酸盐学报. 2012(04)
[6]消失模铸造技术现状及发展趋势[J]. 樊自田,蒋文明. 铸造. 2012(06)
[7]粉末冶金法制备Al2O3颗粒增强Fe基复合材料[J]. 范瑞瑞,张瑞,李炎,魏世忠. 热加工工艺. 2011(24)
[8]压力浸渗制备三维互连续Al2O3/Al复合材料[J]. 王娟,陈维平,郑开宏,周楠,戚文军. 特种铸造及有色合金. 2011(09)
[9]挤出成形法制备多孔SiC陶瓷工艺研究[J]. 鲍崇高,许飞. 稀有金属材料与工程. 2011(S1)
[10]液态金属与陶瓷界面润湿性的研究进展[J]. 刘爱辉,李邦盛,隋艳伟,郭景杰. 热加工工艺. 2010(24)
博士论文
[1]三维网络陶瓷/铁合金复合材料制备及其摩擦磨损性能研究[D]. 杨少锋.华南理工大学 2011
[2]SiC颗粒增强钢基表面复合材料的制备及冲蚀磨损性能研究[D]. 周永欣.西安建筑科技大学 2007
硕士论文
[1]三维网络结构Al2O3/Cu复合材料的制备和性能研究[D]. 翁艳薇.长安大学 2016
[2]陶瓷/钢网络复合材料的制备与性能研究[D]. 雒融.长安大学 2016
[3]氧化铝泡沫陶瓷表面气相沉积活化层的研究[D]. 韩璐.长安大学 2014
[4]锆刚玉陶瓷颗粒/高铬铸铁蜂窝复合材料制备[D]. 侯占东.昆明理工大学 2014
[5]陶瓷颗粒增强高铬铸铁基表层复合材料的制备与磨损性能研究[D]. 赵散梅.中南大学 2012
[6]碳化硅陶瓷的SLS成形及后处理研究[D]. 徐文武.华中科技大学 2007
[7]原位自生TiCp/Fe复合材料的制备工艺及其性能研究[D]. 钟元龙.广西大学 2004
本文编号：3596541
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
陶瓷/金属复合材料的制备方法
长安大学硕士学位论文整层复合存在的问题，国内外学者先后提出了三维蜂窝复合层结构。蜂窝多孔复合构针对整层复合存在的问题，在复合层中增加了若干规则或散乱分布的贯穿于复合柱状金属区，即将陶瓷预制体制备成蜂窝多孔结构，可以改善整层复合存在的问题结构如图 1.2 所示
图 1.3 具有三维周期结构的 Al2O3陶瓷预制体文武等人[51]以环氧树脂为粘结剂加入到 SiC 粉末中，然后用选区激光烧结孔 SiC 陶瓷，最后再把环氧树脂和酚醛树脂浸入制备的多孔 SiC 陶瓷，制网络结构的 SiC 陶瓷预制体。Friedel T 等人[52]将混合好的 SiC 和有机体的区激光烧结技术制备了结构复杂的陶瓷预制体，然后在制备的陶瓷预制体下浸入 Si，制得了强度高且结构复杂的 SiC 陶瓷预制体。鲍崇高等人[53]进iC 陶瓷浆料的配方，利用挤压成型技术制备了带有不同孔径、不同结构的体，并将该预制体与 HK40 耐热钢采用真空负压浸渗的方法复合制K40 耐热钢基复合材料。王娟等人[54]利用陶瓷素坯粘接技术，将 Al2O3粘维网络结构的坯体，并成功烧结出了三维网络 Al2O3陶瓷。王倩等人[55]利型，制备具有所需三维结构陶瓷骨架的阴模，将酚醛树脂（含有一定量造）注入模具中固化成型，再依次进行碳化和渗硅处理，形成了结构规则的 陶瓷预制体，其结构如图 1.4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]WC陶瓷颗粒/高铬铸铁复合材料板锤的研制[J]. 郭在在,郭永亮,牟晓明,葛朝晖,刘国玺,王鹏,李大吉,傅宇东. 铸造技术. 2015(11)
[2]陶瓷金属复合耐磨材料的制备、组织及性能[J]. 张顺利,聂县会,王嵩,王玉磊. 热加工工艺. 2015(12)
[3]铁基复合材料的制备技术与研究进展[J]. 丁义超,尹红,姜自莲. 热加工工艺. 2013(24)
[4]真空消失模铸渗制备TiC/FeCr增强钢基表面复合材料[J]. 高琳,郭志猛,程军,赵利军,杜鹏. 粉末冶金工业. 2013(03)
[5]网络互穿型碳化硅陶瓷/铁基复合材料制备及其耐磨性能[J]. 王倩,刘桂武,郑开宏,李林,王娟,乔冠军. 硅酸盐学报. 2012(04)
[6]消失模铸造技术现状及发展趋势[J]. 樊自田,蒋文明. 铸造. 2012(06)
[7]粉末冶金法制备Al2O3颗粒增强Fe基复合材料[J]. 范瑞瑞,张瑞,李炎,魏世忠. 热加工工艺. 2011(24)
[8]压力浸渗制备三维互连续Al2O3/Al复合材料[J]. 王娟,陈维平,郑开宏,周楠,戚文军. 特种铸造及有色合金. 2011(09)
[9]挤出成形法制备多孔SiC陶瓷工艺研究[J]. 鲍崇高,许飞. 稀有金属材料与工程. 2011(S1)
[10]液态金属与陶瓷界面润湿性的研究进展[J]. 刘爱辉,李邦盛,隋艳伟,郭景杰. 热加工工艺. 2010(24)
博士论文
[1]三维网络陶瓷/铁合金复合材料制备及其摩擦磨损性能研究[D]. 杨少锋.华南理工大学 2011
[2]SiC颗粒增强钢基表面复合材料的制备及冲蚀磨损性能研究[D]. 周永欣.西安建筑科技大学 2007
硕士论文
[1]三维网络结构Al2O3/Cu复合材料的制备和性能研究[D]. 翁艳薇.长安大学 2016
[2]陶瓷/钢网络复合材料的制备与性能研究[D]. 雒融.长安大学 2016
[3]氧化铝泡沫陶瓷表面气相沉积活化层的研究[D]. 韩璐.长安大学 2014
[4]锆刚玉陶瓷颗粒/高铬铸铁蜂窝复合材料制备[D]. 侯占东.昆明理工大学 2014
[5]陶瓷颗粒增强高铬铸铁基表层复合材料的制备与磨损性能研究[D]. 赵散梅.中南大学 2012
[6]碳化硅陶瓷的SLS成形及后处理研究[D]. 徐文武.华中科技大学 2007
[7]原位自生TiCp/Fe复合材料的制备工艺及其性能研究[D]. 钟元龙.广西大学 2004
本文编号：3596541
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