消失模铸造法制备多孔陶瓷/Fe基复合材料

发布时间：2022-12-05 22:20

　　“中国制造2025”自提出以来,我国机械工业、制造业发展随之蒸蒸日上,迅猛发展,对新型、高性能复合材料的需求更是日益迫切。陶瓷/金属基复合材料更是以其优异的耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性成为众多新兴材料中的佼佼者。本文采用化学镀技术对陶瓷进行表面金属化处理,镀覆Ni-P镀层以改善金属液与陶瓷相的浸润性,并首次以消失模铸造技术制备多孔陶瓷/Fe基复合材料。该种生产工艺简单,生产周期短,成本低廉,可实现大规模的生产应用。利用SEM、XRD、维氏显微硬度计、万能式往复摩擦磨损仪等多种设备对复合材料的微观组织、界面形成机理、磨损形貌等进行一系列的观察研究。研究发现对化学镀液配方进行优化后,使镀液的镀覆速度稳定,镀覆效果均一。经检测Ni-P镀层得到的镀层中镍的含量为90.07wt.%,磷的含量为9.93wt.%。在1420℃高温下,镀层发生晶化反应形成胞状结构,更有利于界面的结合。高温下,陶瓷表面Ni-P镀层溶解在Fe液并扩散,形成高镍固溶体,由于界面处的温度以及元素含量的影响,造成了界面的三区化:靠近陶瓷相的金属反应渗透区（MPZ）;过度I区:片状石墨聚集区（FAZ）;过度II区:球状石墨聚集区（... 

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 复合材料的发展状况
    1.2 金属基复合材料的发展状况
        1.2.1 金属基复合材料的研究现状
        1.2.2 金属基复合材料存在的主要问题
    1.3 陶瓷/Fe基复合材料的研究现状
        1.3.1 陶瓷/Fe基复合材料的制备方法
        1.3.2 陶瓷/Fe基复合材料的界面问题
    1.4 多孔陶瓷/Fe基复合材料研究现状
        1.4.1 多孔陶瓷/Fe基复合材料的制备方法
        1.4.2 多孔陶瓷/Fe基复合材料存在的主要问题
    1.5 论文的研究意义及研究内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 化学镀技术制备多孔陶瓷表面Ni-P镀层
        2.2.2 消失模铸造法制备多孔陶瓷/Fe基复合材料
    2.3 实验检测
        2.3.1 实验检测设备
        2.3.2 实验检测试样制备
第3章 多孔陶瓷/Fe基复合材料组织形貌分析
    3.1 多孔陶瓷/Fe基复合材料宏观形貌
    3.2 多孔陶瓷/Fe基复合材料微观组织分析
        3.2.1 多孔陶瓷微观组织分析
        3.2.2 Ni-P镀层的镀覆工艺优化
        3.2.3 Ni-P镀层的晶化组织转变
    3.3 多孔陶瓷/Fe基复合材料物相分析
        3.3.1 镀镍陶瓷物相分析
        3.3.2 多孔陶瓷/Fe基复合材料物相分析
    3.4 多孔陶瓷/Fe基复合材料界面结构
        3.4.1 多孔陶瓷/Fe基复合材料界面元素分布
        3.4.2 多孔陶瓷/Fe基复合材料界面显微组织
        3.4.3 浇注温度对界面结构的影响
    3.5 多孔陶瓷/Fe基复合材料界面形成机理分析
第4章 多孔陶瓷/Fe基复合材料力学性能、摩擦磨损性能
    4.1 多孔陶瓷/Fe基复合材料容重比重计算
        4.1.1 多孔陶瓷材料的密度测量
        4.1.2 多孔陶瓷镀层的密度测量
        4.1.3 多孔陶瓷复合材料的密度测量
    4.2 多孔陶瓷/Fe基复合材料硬度结果分析
        4.2.1 多孔陶瓷/Fe基复合材料界面硬度测试
        4.2.2 多孔陶瓷/Fe基复合材料硬度预判
    4.3 多孔陶瓷/Fe基复合材料的摩擦磨损性能结果与分析
        4.3.1 摩擦系数确定
        4.3.2 磨痕深度检测
        4.3.3 磨损粗糙度检测
        4.3.4 磨损形貌分析
第5章 结论
参考文献
致谢



本文编号：3710464