(Cf+Tip)-6061Al復(fù)合材料高溫力學(xué)性能及耐腐蝕性能研究.pdf

1、Cf/Al復(fù)合材料因其具有高比強度、比剛度，良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和低的熱膨脹系數(shù)等特性，在航空航天等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，而隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，面臨著更為苛刻的使用條件，為使其進(jìn)一步得到應(yīng)用，本研究以6061Al為基體合金，采用壓力浸滲法制備得到的Cf/Al及三種顆粒尺寸的(Cf+Tip)/Al復(fù)合材料，通過微觀組織觀察、力學(xué)性能測試和腐蝕性能測試等方法，討論了Ti顆粒增強Cf/Al復(fù)合材料高溫性能和耐腐蝕性能的影響。
　　對不同

2、顆粒尺寸的復(fù)合材料分別進(jìn)行了微觀組織觀察，分析表明，纖維與基體復(fù)合良好，無明顯的宏觀缺陷存在；Al基體與碳纖維的主要界面生成物為Al4C3和富鐵相；Ti顆粒主要分布在纖維束之間的Al基體中并與基體結(jié)合良好，部分Ti元素浸滲到纖維束內(nèi)部并與Al基體反應(yīng)生成Ti-Al間金屬化合物。
　　室溫彎曲性能分析表明，(Cf+Tip)/Al復(fù)合材料彎曲強度隨著增強Ti顆粒粒徑的減小而降低，添加了40μm、3μm、1μm的Ti顆粒后，Cf/Al的

3、室溫彎曲強度由677.4MPa，分別降低到609.0 MPa、515.8MPa、473.4MPa，但復(fù)合材料的彈性模量隨著Ti顆粒粒徑的減小而增加。
　　高溫彎曲性能分析表明，細(xì)小Ti顆粒有利于高溫性能的提高；當(dāng)溫度小于300℃時，復(fù)合材料的彎曲強度基本不隨溫度變化，300℃之后彎曲強度上升并出現(xiàn)最大值；其中Cf/Al與(Cf+Tip(40μm))/Al于400℃達(dá)到最大值約800MPa，(Cf+Tip(3μm))/Al與(Cf+

4、Tip(1μm))/Al于500℃達(dá)到最大值約700MPa；600℃時，添加3μm的Ti顆粒增強后Cf/Al彎曲強度由156.7MPa提高到511.5MPa；通過對復(fù)合材料高溫?zé)崽幚砉に嚨奶骄康玫剑?Cf+Tip(3μm))/Al復(fù)合材料最佳的熱處理工藝為550℃/1h，此時其室溫彎曲強度從515MPa提高到635MPa。
　　對腐蝕性能測試結(jié)果對比表明，添加細(xì)小Ti顆?？梢愿纳颇透g性，復(fù)合材料耐蝕性能的強弱為：(Cf+Tip(