紅柱石增強鋁基復合材料的制備.pdf

1、現(xiàn)代科學的進步，對金屬材料的綜合性能提出了越來越高的要求，顆粒增強的金屬基復合材料因為具有低密度、高強度、高模量、高的比強度以及高的耐磨性等優(yōu)點得到了廣泛的關注和研究。紅柱石顆粒的熱穩(wěn)定性好，耐磨性好，高溫強度高，同時紅柱石顆粒的熱膨脹系數(shù)較鋁合金的熱膨脹系數(shù)要小的多，紅柱石的這些優(yōu)點使它可能成為具有吸引力的增強體材料。
　　 本文采用攪拌鑄造方法制備了紅柱石增強鋁基復合材料。研究攪拌參數(shù)對復合材料顆粒分布的影響。采用優(yōu)化的攪拌

2、參數(shù)來比較不同制備工藝對復合材料制各的影響。針對增強體與基體合金潤濕性差的問題，對增強體采取不同的預處理工藝，比較不同預處理工藝對增強體加入效果的影響。并對復合材料的密度、力學性能進行了研究。首先采用水模擬的方法確定了攪拌槳的形狀、攪拌位置、攪拌方向等問題。在攪拌法制備復合材料中，攪拌參數(shù)是重要的決定因素，本試驗確定對攪拌速度、攪拌時間、攪拌溫度這三個參數(shù)進行研究，經(jīng)過三個參數(shù)的交叉實驗，通過比較制備的復合材料的金相組織來確定最佳的攪拌

3、參數(shù)。確定的最佳攪拌參數(shù)為攪拌時間10min、攪拌速度1000r/min、攪拌溫度720℃。確定最佳攪拌參數(shù)后，選用不同的制備工藝比較它們對增強體分布的影響，試驗采用了底部加入法、頂部加入法、半固態(tài)攪拌法三種制備工藝，比較了這三種制備工藝對組織和性能的影響。針對陶瓷顆粒與鋁合金熔體潤濕性差的問題，采用了預熱處理、涂覆鋁粉處理、氟酸鹽處理來提高二者的潤濕性，發(fā)現(xiàn)采用三種增強體處理方式都會改善增強體的加入效果，其中增強體氟酸鹽處理后的效果最

4、好。為了研究增強體顆粒大小對復合材料制備的影響，本試驗采用通過球磨時間來控制粒度的辦法，發(fā)現(xiàn)隨著球磨時間越長增強體粒度越小，增強體球磨16h的加入效果相對最好，當增強體球磨時間過長時復合材料中增強體顆粒的團聚現(xiàn)象嚴重。通過檢測發(fā)現(xiàn)復合材料的硬度與增強體顆粒的大小成反比；增強體的加入量對硬度的影響呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢；在幾種制備工藝中，半固態(tài)攪拌時產(chǎn)生的氣孔和夾雜較多，因此硬度較合金基體低。復合材料的密度隨增強體加入量的增加而增加，在幾