SiCp-Al復(fù)合材料高壓制備工藝與組織性能研究.pdf

1、本文以SiCp/Al復(fù)合材料為研究對象，設(shè)計(jì)了“鋁包碳化硅”復(fù)合粉體混粉工藝，研究了高壓條件下復(fù)合材料的制備工藝，主要分析體積分?jǐn)?shù)、壓力和燒結(jié)溫度三種工藝參數(shù)對復(fù)合材料微觀組織、硬度、致密度以及磨削和摩擦磨損性能的影響，實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論如下：
　　采用“鋁包碳化硅”和高壓燒結(jié)工藝制備的復(fù)合材料，組織分布均勻，增強(qiáng)體SiC顆粒與鋁基體結(jié)合緊密，沒有出現(xiàn)碳化硅或鋁基體團(tuán)聚的現(xiàn)象。試樣組織致密度平均值達(dá)到99.61％，高于真空熱壓法制備試

2、樣的致密度。隨著SiC顆粒體積分?jǐn)?shù)的增加，高壓燒結(jié)的SiCp/Al復(fù)合材料的致密度呈下降趨勢；隨著溫度和壓力的升高，試樣的致密度均有提高，且呈現(xiàn)上升的趨勢。
　　高壓燒結(jié)SiCp/Al復(fù)合材料的硬度隨著 SiC顆粒的體積分?jǐn)?shù)增加而升高；20vol%、40vol%和60vol%的復(fù)合材料平均硬度分別為53.6HRA、64.9HRA和69.3HRA，而相同條件下高壓制備的ZL101A和納米鋁粉的硬度值為41.9HRA和38.7HRA。

3、在相同體積分?jǐn)?shù)和溫度的條件下，隨著壓力的增加，SiCp/Al復(fù)合材料的硬度也出現(xiàn)遞增變化，但是試樣的硬度受溫度的影響較小。
　　磨削和摩擦磨損性能測試分析發(fā)現(xiàn)：隨著SiC顆粒體積分?jǐn)?shù)的增加，磨削性能增強(qiáng)，壓力和溫度的升高也能夠增強(qiáng)SiCp/Al復(fù)合材料的磨削性能。由于高壓條件下制備的SiCp/Al復(fù)合材料試樣致密度高，試樣中的SiC顆粒很好的起到了增強(qiáng)體的作用，其摩擦損失在0.003g~0.012g之間，高壓燒結(jié)的SiCp/Al復(fù)