NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料的制备、微结构表征与性能研究

发布时间：2022-08-09 17:29

　　本文采用了真空热压烧结炉制备出了Fe-Al层状复合材料和NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料,并根据之前的研究和Ti/Al₃Ti的制备工艺,对制备工艺参数进行了优化。通过OM、SEM、XRD、EDS等手段对两种不同的材料进行微结构表征。其结果显示,NiTi纤维的引入去掉了原有的中心线,但是微结构变得更为复杂,有多个反应层,例如,Fe-Al反应层、共析层,金属间化合物层以及纤维反应层,主要的相有Fe₂Al₅、Al₃Ti、Al₃Ni、NiTi、Al₃Ni₂、304-SS不锈钢等。利用排水法进行了密度测量,并对两种不同的材料进行了对比,有NiTi纤维的引入后,密度确实有所增加,但是只增加了2%。利用显微硬度计、万能试验机和Q800DMA动态机械热分析仪对两种不同材料的力学性能、阻尼性能进行了测试。两种材料的显微硬度值都呈现一定的周期性。相比于Fe-Al层状复合材料,NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料的力学性能和阻尼性能都有所提高,拉伸... 

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 层状复合材料的概述
        1.2.1 层状复合材料的发展
        1.2.2 层状复合材料的制备方法
        1.2.3 层状复合材料力学性能
        1.2.4 Fe-Al系层状复合材料
    1.3 形状记忆合金的概述
        1.3.1 形状记忆合金的发展
        1.3.2 形状记忆合金性能
        1.3.3 形状记忆合金的应用
        1.3.4 形状记忆合金增强层状复合材料
        1.3.5 形状记忆合金增强层状复合材料力学性能
    1.4 阻尼材料概述
        1.4.1 阻尼材料发展
        1.4.2 阻尼材料分类与评价
    1.5 主要研究内容
第2章 试验材料、设备和试验方法
    2.1 试验方案及试验流程
    2.2 试验材料
        2.2.1 试验原材料
        2.2.2 材料预处理
    2.3 试验仪器
        2.3.1 ZRY-10P-40型真空热压烧结炉
        2.3.2 ZRY-10P-40型真空热压烧结炉使用步骤
        2.3.3 其他试验仪器
    2.4 材料微结构表征
        2.4.1 试样金相观察
        2.4.2 试样扫描电镜观察
        2.4.3 EDS测定
        2.4.4 XRD测定
    2.5 材料性能测试
        2.5.1 试样密度测定
        2.5.2 试样硬度测试
        2.5.3 压缩测试
        2.5.4 拉伸测试
        2.5.5 三点弯曲测试
        2.5.6 阻尼性能测试
    2.6 本章小结
第3章 NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料的制备与微结构表征
    3.1 Fe-Al层状复合材料工艺的优化
    3.2 NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料制备工艺
    3.3 材料微结构表征
        3.3.1 材料显微组织特征分析
        3.3.2 材料相组成
        3.3.3 试样微结构分析及元素分布
    3.4 微结构演变
    3.5 本章小结
第4章 NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料的性能测试与分析
    4.1 NiTi纤维对Fe-Al层状复合材料密度的影响
    4.2 NiTi纤维对Fe-Al层状复合材料力学性能的影响
        4.2.1 材料显微硬度分布
        4.2.2 NiTi纤维对Fe-Al层状复合材料压缩性能的影响
        4.2.3 NiTi纤维对Fe-Al层状复合材料抗弯强度的影响
        4.2.4 NiTi纤维对Fe-Al层状复合材料拉伸性能影响机理分析
        4.2.5 拉伸断口分析
    4.3 NiTi纤维对Fe-Al层状复合材料阻尼性能增强机理分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢



本文编号：3672981