颗粒增强铝基复合材料的制备

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1、分类号：TG292单位代码：10110学号：S20110614中北大学硕士学位论文颗粒增强铝基复合材料的制备硕士研究生郑铠东指导教师杨晶教授学科专业材料加工工程2014年5月图书分类号TG292密级非密注1UDC673硕士学位论文颗粒增强铝基复合材料的制备指导教师（姓名、职称）___杨晶___教授________________申请学位级别工学硕士专业名称材料加工工程论文提交日期________年______月______日论文答辩日期___2014年___05月__22日学位授予日期________年______月______日论文评阅人_______

2、_______________________________答辩委员会主席_______________________2014年05月22日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学

3、校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论文颗粒增强铝基复合材料材料制备摘要铝基复合合金材料具有比强度高、高比模量、导热导电性能良好、二次加工性能好等优点，而被广泛的应用于航空航天、建材、汽车、高速列车等领域，为轻量化材料的首选。但传统工艺制备复合材料易产生气孔、夹杂、增强体与基体润湿性不好

4、结合面不牢固，影响材料的机械性能。合理的铝基复合材料制备工艺可以使细小的增强相弥散分布、与基体界面有良好的结合且润湿性良好。本文就颗粒增强铝基复合材料制备工艺展开相关研究，主要的研究内容：采用高能行星球磨设备制备了Al-Zr复合粉末，研究了球磨工艺参数（球磨时间、球料比和转速）对复合粉末微观组织的影响。采用搅拌熔铸法研究了TiO2粉末制备铝基复合材料工艺，分析搅拌时间、搅拌速度对材料的微观组织和性能的影响。对Al3Ti颗粒增强铝基复合材料在高温下的热稳定性进行研究。借助金相显微镜、SEM、XRD、硬度计、万能拉伸机等检测仪器对材料的微观组织和力学性能进行

5、了表征，得到的主要实验结果如下：（1）随着高能行星球磨能量的增加（球磨时间增加，球料比增加和球磨速度提高），Al-Zr复合粉末的晶粒细化，组织中甚至出现非晶组织。（2）采用TiO2粉末制备含Ti的铝基复合材料，搅拌时间的延长能提高材料的硬度和稳定性；搅拌速度越快，硬度值越高。（3）对采用Al3Ti增强颗粒制得的铝基复合材料进行高温稳定性的研究，当温度小于200℃时，硬度值趋于稳定，当温度超过200℃后，硬度随着温度的升高而显著下降；暴露时间对晶粒大小和硬度值影响较小。其高温断口以韧性断裂为主，韧性和脆性断裂共存的特征。拉伸断口的韧窝粗大且浅，断口上萌生了

6、较多的解理面。关键词：铝基复合材料，颗粒增强，高能球磨，显微组织，搅拌中北大学学位论文ThepreparationofparticlereinforcedaluminummatrixcompositesAbstractAluminummatrixcompositeshavehighstrength,highspecificmodulus,goodthermalconductivity,goodsecondaryprocessing,andarewidelyusedinaerospace,buildingmaterials,automotive,high-

7、speedtrainsandotherfields,asthechoiceoflightweightmaterials.Butthetraditionalprocessofpreparingcompositematerialsiseasytoproducepores,inclusions.Betweenthematrixandreinforcementthewettabilityisbadandinterfacecombinationisnotsolid,affectingthemechanicalpropertiesofthematerial.Reas

8、onablepreparationofaluminumcompositemate