型alsi复合材料制备与性能的研究

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1、摘要新型Al一Si复合材料制备与性能的研究学科:材料加工工程研究生:郑晶(签名):头睿-导师:王智民副教授(签名):岌纂豁张冀粤副教授(签名)’辫曝-摘要本文采用压力熔渗和热挤压工艺制备了低膨胀、低密度Al一Si复合材料。确定了Al一Si复合材料压力熔渗和热挤压工艺参数;分析了压力熔渗和热挤压工艺对AI一Si复合材料成形性、组织和性能的影响;结合理论计算探索了A1一Sj复合材料熔渗机理。本文的主要结论如下:1.采用压力熔渗工艺可制备出综合性能优良的高硅含量的AI一Si复合材料。制备出的Al一si复合材料热膨胀系数为8一10x

2、l必℃，密度为2.48沙m，，抗压强度为217.5MPa，延伸率为1.45%。2.适当的提高熔渗温度和延长熔渗时间可改善Al一Si体系的润湿性能，有利于AI基体网络结构的形成。3.压力熔渗工艺制备Al一Si复合材料中存在的大量共品相和粗大条状Si颗粒严重影响材料力学性能。热挤压工艺可消除Al一Si复合材料中这些缺陷，改善材料的性能。4.XRD分析结果中无氧化物相形成，这表明Al一Si复合材料的制备可无需气氛保护。5.由于预制体中各成分的百分含量具有可调节性，因此采用压力熔渗法在预制体不会压缩变形的基础上可以自由的调节复合材料

3、中硅增强相与铝基体之间的比例。6.理论分析计算和实验研究结果表明，实际压渗压力大于理论压渗压力计算值，产生偏差的主要原因是计算模型理想化，且忽略了压力熔渗过程中预体制内气体阻力的作用。关键词:A1一Si复合材料，热挤压，压力熔渗，颗粒增强Abst.ractINVEST!GA’TlONONPREPARATIONANDPROPERT!ESOFNEW一STYLEA卜51COMPOSITESSPecia!ty:MaterialProCessingEngineeringCandidate:ZhengJing(s‘g”a，u『e)碑当当

4、-SuPervisor:WangZhiminAssoeiateProfeSSor(5ignature):ZhangJiyueAssoeiateProfessor(5ignature)::ABSTRACTInthePresentPaPer，anew一styleAI一51comPosite，whichPossesseslessdensityandlowerexPansioneoemeient，was几brieatedbythemethodofPressureinfiltrationeombinedwithhotextrusion

5、.TheProeessingParametersofPressureinfiltrationandhotextrusionwereeonfirmed.TheinflueneesoftheProeessingParametersontheformability，themierostruetureandtheProPertiesofAI一51eomPositeswerediseussed.ThePressureinfiltrationmeehanismwasstudiedsystematieallybycombiningwith

6、thetheoretieealeulation.Themaineonelusions么rePresentedasfollows.一1.High一PerformaneeAI一51eomPositecanbefabrieatedsuceessfullybythemethodofPressurein五ltrationcombinedwithhotextrusion.Itstherma一e却ansioncoeffieient155一loxlo6/.c，小edensity2.48g/cm，，theeomnresivestrength2

7、17.5淤礼and山eextensibility1.45%.2.ThewettabilityintheAI一51systemeanbeimProved妙elevatingtheinfiltrationtemPeratureandelongatingtheinfiltrationtimeProPerl又whieharehelPfultoformthenetworkstruetureinthealuminummatrix.3.Thereareal哩enumbersofeuteCtiePhasesandsomeeoarse，str

8、iP51Partieles，WhichleadthemechniealProPertytoworsenseriously，inAI一51eomPositefabricatedbysinglePressureinfiltration.TheeutectiePhasesandeoarse，st