攪拌鑄造法制備短碳纖維增強鋁基復合材料.pdf

1、本文通過添加不同含量的鍍銅碳纖維,采用液態(tài)攪拌鑄造法成功的制備出含不同碳纖維體積分數(shù)的短碳纖維增強鋁基復合材料。通過會相顯微鏡、維氏硬度測試、掃描電子顯微鏡、拉伸試驗、油浸和阿基米德原理等檢測方法,對碳纖維含量、熱處理工藝以及擠壓工藝對短碳纖維增強鋁基復合材料微觀組織、物理性能及力學性能的影響進行了深入研究。
　　 通過對碳纖維表面鍍銅,解決了碳纖維和2024鋁合金基體的潤濕性和界面反應問題。通過采用并使用1％的硼酸熔液對鍍銅碳

2、纖維表面進行浸泡處理,解決了復合材料制備過程中的高溫氧化的問題。
　　 通過對熔體攪拌槳和熔配爐的改造設計,增加了向熔體中添加短碳纖維的速度,改善了短碳纖維在基體中的分布,避免了碳纖維添加過程中出現(xiàn)的高溫灼傷、熔滴飛濺等危險。通過分析不同參數(shù)對復合材料微觀組織和微觀缺陷的影響,發(fā)現(xiàn)了攪拌溫度、攪拌時間、攪拌速度及保溫時間等工藝參數(shù)對復合材料的微觀組織、物理性能和力學性能的影響規(guī)律,確定了復合材料的最佳攪拌鑄造制備工藝:碳纖維添加

3、溫度為760℃,攪拌時間為10min,攪拌速度為2500r／min,保溫時間為10min,澆注溫度在690～720℃之間。采用此工藝制備的短碳纖維增強2024鋁基復合材料碳纖維分散均勻,與基體結合良好。
　　 短碳纖維增強鋁基復合材料鑄態(tài)組織的氣孔率比較高,密度和致密性相對比較低。熱擠壓致密化沒有改變碳纖維在鋁合金基體中的分布及碳纖維與基體的結合,但組織中的缺陷明顯下降。小尺寸氣孔焊合并消失,大尺寸的氣孔發(fā)生了明顯的塌陷。復合材