微波合成altiolt2gt，altiolt2gtblt2gtolt3gt系铝基复合材料研究

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1、硕上论文微波合成A1．Ti02，AI-Ti02-B203系铝基复合材料研究摘要微波加热法是一种新颖、快速、节能的铝基复合材料制备方法。本文采用微波加热法成功合成A1．Ti02、A1．Ti02．B203系铝基复合材料，利用金相显微镜、SEM和XRD等手段分析反应产物微观组织、组织分布；通过自主编制的jdk．6u12一i586-p软件记录微波合成升温曲线，比较合成起爆温度、合成时间。结合热力学计算、DSC曲线，分析A1一Zi02、A1一Zi02．B203系微波合成机理。AI．Ti02一B203系中，A1203和A1

2、3Ti分别在l100K以及1300K时生成，ZiB2在1350K时形成。A1．Ti02一B203系微波合成产物中，棒状物为A13Ti，明色颗粒为A1203，暗色颗粒为TiB2。TiB2较舢203颗粒小，在基体中分布均匀；A1203颗粒偏聚程度较高。研究发现，微波合成A1．Ti02．B203系最优工艺如下：以A1、Zi02、B203粉为原料，球磨2h，干燥1～1．5h，冷挤压压力120MP。微波频率2．45GHz，SiC作辅助加热材料、功率800w、合成时间7min，可制备A1．Ti02．B203系复合材料。运用

3、Kissinger方程计算活化能，初步探讨微波加热反应机理。传统加热与微波加热合成A1．Ti02一B203系反应活化能分别为335．5kJ／mol、67．2kJ／mol。微波合成活化能仅为传统加热合成的1／5，反应活化能明显降低，微波加热存在非热效应。性能研究发现，微波加热法合成A1．Ti02一B203系复合材料致密性提高，相对密度接近98％1微波合成试样硬度为47．5MPa：增强相体积分数30％时，B203／Zi02摩尔比由0提高至1，抗拉强度由256．71MPa增加至343．5MPa，延伸率由3．37％增加

4、至6．54％，分别提高了33．8％和94％。利用SEM观察拉伸断口，棒状物存在时，断口表现为细小韧窝及棒状物的断裂；无棒状物时，断口为细小等轴韧窝。关键词：微波合成铝基复合材料合成机理非热效应力学·蚪1212台I：]匕，,硕士论文微波合成AI—Ti02，AI-Ti02一B203系铝基复合材料研究AbstractThemicrowaveheatingsynthesishasbeenshownanovel，rapidandeconomicalmethodofpreparingmanyimportantmateria

5、ls．MicrowaveprocessinghasbeenusedtosynthesizetheA1-Ti02andAl-Ti02-B203systemsofaluminummatrixcomposites．Thereactionoutcomeandmicrostructuresofcompositeswereanalysedbymodemmeanssuchasopticalmicroscope(OM)，scanningelectronmicroscopy(SEM)，X-raydiffraction(XRD)a

6、ndSOon，usedtocomparetheproductparticlesizeandorganizationdistribution．Theheatingcurveofmicrowaveprocessingwasrecordedbytheautonomoussoftwarejdk-6u12-i586-P，usedtocomparetheinitialreactiontemperatureandreactiontime．Combiningthethermodynamiccalculation、)l，itll

7、DSCcurve，microwavesyntheticmechanismoftheA1一Ti02andAI—Ti02一B203systemswereanalysed．A1203andA13TiwerecreatedatthetemperatureofaboutllOOKand1300K，whileTiB2at1350K．TheTiB2phase，smallerthanA1203grains，canbecomethenucleusandrefinethegrainsizeofthematrix；andtheA12

8、03grainscouldnotbenucleusesofthematrixduringthesolidificationandnormallysegregatedordistributedattheinterfaceofthematrixgrains．TheoptimalsynthesisofmicrowaveheatingprocessesoftheA1—·Ti02··B203sy