CNTs/SiCp镁基复合材料的制备及性能研究
发布时间：2022-08-11 18:53
采用粉末冶金法结合热挤压制备了CNTs/AZ91D和SiCp/AZ91D镁基复合材料。利用光学显微镜、X射线衍射、能谱分析仪和扫描电子显微镜等对复合材料进行表征。研究了不同混合工艺对CNTs在合金粉末中的分散性影响;研究了高含量CNTs、SiCp的加入对复合材料微观组织、密度、力学性能的影响;为了进一步提高复合材料的综合性能,研究了CNTs/SiCp的混杂行为对复合材料微观组织、力学性能的影响。研究结果表明:采用超声辅助搅拌法制备CNTs/AZ91D复合粉末,CNTs在合金粉末中的分散效果较好。烧结态复合材料其平均晶粒尺寸随CNTs含量的升高呈先减小后增大的趋势,CNTs含量为8wt.%时的晶粒度最小。同时,经烧结和热挤压后,复合材料晶粒细化更明显,致密度和显微硬度也大幅提高。此时,复合材料抗拉强度呈先增后降的变化趋势,当CNTs含量为5wt.%时,复合材料的抗拉强度为248.89MPa,增幅达12.34%,,但复合材料的弹性模量无明显变化,而延伸率呈一直下降趋势。复合材料的拉伸断口形貌表现为准解理断裂形貌,高含量CNTs的加入并没有改变AZ91D合金的断裂机制。SiCp/AZ91D复...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 镁基复合材料的概述和研究进展
1.1.1 镁合金的概况
1.1.2 镁基复合材料的制备技术
1.1.3 镁基复合材料的发展前景展望
1.2 碳纳米管（CNTs）增强镁基复合材料
1.2.1 碳纳米管概述
1.2.2 碳纳米管增强镁基复合材料的力学性能
1.3 碳化硅颗粒（SiCp）增强镁基复合材料
1.3.1 颗粒增强相
1.3.2 碳化硅增强镁基复合材料的力学性能
1.4 复合材料的热挤压变形
1.5 课题研究内容
第2章 实验材料和工艺
2.1 实验仪器设备
2.2 实验材料
2.2.1 基体材料
2.2.2 碳纳米管(CNTs)
2.2.3 碳化硅颗粒(SiCp)
2.2.4 其它实验材料
2.3 复合材料的制备
2.3.1 复合粉末的制备
2.3.2 粉末冶金工艺
2.3.3 热挤压工艺
2.3.4 热处理工艺
2.4 分析方法
2.4.1 密度测试
2.4.2 硬度测试
2.4.3 金相显微组织
2.4.4 X射线衍射（X-Ray Diffraction, XRD）测试
2.4.5 扫描电镜和能谱分析
2.4.6 力学性能测试
第3章 复合材料制备工艺参数的优化
3.1 引言
3.2 AZ91D镁合金的制备
3.3 压制压力的优化
3.4 烧结温度的优化
3.5 烧结时间的优化
3.6 本章小结
第4章 碳纳米管/AZ91D镁基复合材料的显微组织和力学性能
4.1 引言
4.2 碳纳米管/AZ91D镁基复合材料的制备工艺
4.3 碳纳米管在复合粉末中的分散
4.4 碳纳米管/AZ91D复合材料的显微组织
4.5 碳纳米管/AZ91D镁基复合材料的挤压态力学性能
4.5.1 碳纳米管/AZ91D镁基复合材料的挤压态力学性能
4.5.2 碳纳米管含量对挤压态复合材料拉伸性能的影响
4.5.3 碳纳米管含量对挤压态复合材料显微硬度的影响
4.6 碳纳米管/AZ91D镁基复合材料的拉伸断.分析
4.7 本章小结
第5章 碳化硅/AZ91D镁基复合材料的显微组织和力学性能
5.1 引言
5.2 碳化硅/AZ91D镁基复合材料的制备及其组织
5.2.1 复合材料的制备及其物相分析
5.2.2 碳化硅/AZ91D复合材料的微观组织
5.3 碳化硅/AZ91D镁基复合材料的挤压态力学性能
5.3.1 碳化硅/AZ91D镁基复合材料的挤压态力学性能
5.3.2 碳化硅含量对挤压态复合材料拉伸性能的影响
5.3.3 碳化硅含量对挤压态复合材料显微硬度的影响
5.4 碳化硅/AZ91D镁基复合材料的拉伸断.分析
5.5 本章小结
第6章 碳纳米管/碳化硅混杂增强镁基复合材料的显微组织和力学性能
6.1 引言
6.2 碳纳米管和碳化硅混杂增强镁基复合材料的制备及其组织
6.2.1 复合材料的制备及其物相分析
6.2.2 (碳纳米管+碳化硅)/AZ91D复合材料的微观组织
6.3 (碳纳米管+碳化硅)/AZ91D镁基复合材料的挤压态力学性能
6.4 (碳纳米管+碳化硅)/AZ91D镁基复合材料的断.形貌分析
6.5 混杂复合材料的强化途径分析
6.6 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3675201
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 镁基复合材料的概述和研究进展
1.1.1 镁合金的概况
1.1.2 镁基复合材料的制备技术
1.1.3 镁基复合材料的发展前景展望
1.2 碳纳米管（CNTs）增强镁基复合材料
1.2.1 碳纳米管概述
1.2.2 碳纳米管增强镁基复合材料的力学性能
1.3 碳化硅颗粒（SiCp）增强镁基复合材料
1.3.1 颗粒增强相
1.3.2 碳化硅增强镁基复合材料的力学性能
1.4 复合材料的热挤压变形
1.5 课题研究内容
第2章 实验材料和工艺
2.1 实验仪器设备
2.2 实验材料
2.2.1 基体材料
2.2.2 碳纳米管(CNTs)
2.2.3 碳化硅颗粒(SiCp)
2.2.4 其它实验材料
2.3 复合材料的制备
2.3.1 复合粉末的制备
2.3.2 粉末冶金工艺
2.3.3 热挤压工艺
2.3.4 热处理工艺
2.4 分析方法
2.4.1 密度测试
2.4.2 硬度测试
2.4.3 金相显微组织
2.4.4 X射线衍射（X-Ray Diffraction, XRD）测试
2.4.5 扫描电镜和能谱分析
2.4.6 力学性能测试
第3章 复合材料制备工艺参数的优化
3.1 引言
3.2 AZ91D镁合金的制备
3.3 压制压力的优化
3.4 烧结温度的优化
3.5 烧结时间的优化
3.6 本章小结
第4章 碳纳米管/AZ91D镁基复合材料的显微组织和力学性能
4.1 引言
4.2 碳纳米管/AZ91D镁基复合材料的制备工艺
4.3 碳纳米管在复合粉末中的分散
4.4 碳纳米管/AZ91D复合材料的显微组织
4.5 碳纳米管/AZ91D镁基复合材料的挤压态力学性能
4.5.1 碳纳米管/AZ91D镁基复合材料的挤压态力学性能
4.5.2 碳纳米管含量对挤压态复合材料拉伸性能的影响
4.5.3 碳纳米管含量对挤压态复合材料显微硬度的影响
4.6 碳纳米管/AZ91D镁基复合材料的拉伸断.分析
4.7 本章小结
第5章 碳化硅/AZ91D镁基复合材料的显微组织和力学性能
5.1 引言
5.2 碳化硅/AZ91D镁基复合材料的制备及其组织
5.2.1 复合材料的制备及其物相分析
5.2.2 碳化硅/AZ91D复合材料的微观组织
5.3 碳化硅/AZ91D镁基复合材料的挤压态力学性能
5.3.1 碳化硅/AZ91D镁基复合材料的挤压态力学性能
5.3.2 碳化硅含量对挤压态复合材料拉伸性能的影响
5.3.3 碳化硅含量对挤压态复合材料显微硬度的影响
5.4 碳化硅/AZ91D镁基复合材料的拉伸断.分析
5.5 本章小结
第6章 碳纳米管/碳化硅混杂增强镁基复合材料的显微组织和力学性能
6.1 引言
6.2 碳纳米管和碳化硅混杂增强镁基复合材料的制备及其组织
6.2.1 复合材料的制备及其物相分析
6.2.2 (碳纳米管+碳化硅)/AZ91D复合材料的微观组织
6.3 (碳纳米管+碳化硅)/AZ91D镁基复合材料的挤压态力学性能
6.4 (碳纳米管+碳化硅)/AZ91D镁基复合材料的断.形貌分析
6.5 混杂复合材料的强化途径分析
6.6 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3675201
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