3D打印Al 2 O ( 3(3D))陶瓷增强铝基Al 2 O ( 3(3D))/Al复合材料结构与性能

发布时间：2024-02-18 17:18

　　多孔陶瓷被广泛应用于化工、汽车、建筑等领域。多孔氧化铝陶瓷(Al₂O₍3(3D)))增强铝基复合材料(Al₂O₍3(3D))/Al)也称为交叉复合材料(Interpenetrating phase composites,IPC),具有铝基体与Al₂O₍3(3D))增强相,在空间相互穿叉的特殊显微结构。(Al₂O₍3(3D))/Al)具有质量小、耐磨损、比模量高、热导率高、热膨胀系数低,尺寸稳定性高等优点,应用于武器、通信、航天以及光学设备等高精端领域。本论文采用配料-混料-调节pH值-搅拌工艺制备氧化铝浆料,运用Sketch up软件建立三维模型,使用Simplify 3D软件对三维模型进行分层,利用3D打印技术将氧化铝浆料制成Al₂O₍3(3D))素坯。Al₂O₍3(3D))素坯经干燥,烧结,获得高强度Al₂

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 多孔陶瓷
        1.1.1 多孔陶瓷特点及分类
        1.1.2 传统工艺制备多孔陶瓷
        1.1.3 新工艺制备多孔陶瓷
        1.1.4 多孔陶瓷应用
    1.2 3D打印技术简介
        1.2.1 技术原理
        1.2.2 3D打印技术分类
        1.2.3 3D打印技术特点
    1.3 基于挤出工艺3D打印陶瓷技术
        1.3.1 FDC
        1.3.2 SSE
        1.3.3 MJS
        1.3.4 FEF
    1.4 3D打印氧化铝陶瓷研究现状
    1.5 陶瓷_3D/金属复合材料
        1.5.1 陶瓷_3D/金属材料优点
        1.5.2 陶瓷_3D/金属材料应用
        1.5.3 陶瓷_3D/金属材料制备工艺
    1.6 研究意义及内容
第2章 样品制备方案及测试方法
    2.1 原料
    2.2 实验方案
        2.2.1 制备Al₂O₍3(3D))
        2.2.2 制备Al₂O₍3(3D))/Al
    2.3 实验装置及测试方法
        2.3.1 仪器设备
        2.3.2 显微结构表征和化学成分测试
        2.3.3 机械性能测试
        2.3.4 数据处理
第3章 Al₂O₍3(3D))制备、显微结构与性能
    3.1 3D打印参数对素坯成型影响
        3.1.1 挤出速度
        3.1.2 挤出压力
        3.1.3 丝杆转速
        3.1.4 分层厚度
        3.1.5 打印速度
    3.2 素坯成型与干燥
        3.2.1 建立打印工件模型
        3.2.2 素坯3D打印成型
        3.2.3 素坯干燥
    3.3 素坯烧结
        3.3.1 烧结原理
        3.3.2 素坯烧结工艺
        3.3.3 烧结后陶瓷样品的显微分析
        3.3.4 烧结后陶瓷样品的物相分析
    3.4 烧结温度对多孔陶瓷性能影响
        3.4.1 烧结温度对抗压强度影响
        3.4.2 烧结温度对线性收缩率影响
        3.4.3 烧结温度对孔隙率和体积密度的影响
    3.5 高岭土添加量对陶瓷性能影响
        3.5.1 高岭土添加量对抗压性能的影响
        3.5.2 高岭土添加量对线性收缩率影响
    3.6 本章小结
第4章 Al₂O₍3(3D))/Al显微结构与性能
    4.1 Al₂O₍3(3D))/Al外观
    4.2 Al合金基体显微结构
    4.3 Al₂O₍3(3D))/Al界面
    4.4 Al₂O₍3(3D))/Al物相
    4.5 Al₂O₃/Al显微硬度
    4.6 摩擦性能
        4.6.1 摩擦系数
        4.6.2 摩擦表面显微结构
        4.6.3 磨损率和磨损量
        4.6.4 磨屑成分
        4.6.5 磨损机制
    4.7 耐蚀性能
    4.8 本章小结
第5章 有限元分析Al₂O₍3(3D))/Al构效关系
    5.1 计算理论
    5.2 计算过程
    5.3 计算数据分析
        5.3.1 应力分析
        5.3.2 应变分析
        5.3.3 抗剪切性能
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
致谢



本文编号：3902249