【摘 要】
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SiCp增强铝基复合材料(SiCp/Al)具有低密度、高强度、抗疲劳性能好、耐磨性好、使用寿命长与成本低等特点,使得这种材料在航空、航天、汽车运输、体育、电子等领域具有广泛的应
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SiCp增强铝基复合材料(SiCp/Al)具有低密度、高强度、抗疲劳性能好、耐磨性好、使用寿命长与成本低等特点,使得这种材料在航空、航天、汽车运输、体育、电子等领域具有广泛的应用前景。 本课题目的是制备超细SiCp增强铝基复合材料,为改善增强颗粒与金属熔体间的浸润性,使增强颗粒均匀分布在基体之中,首先利用盐酸、氢氟酸对SiCp表面进行酸洗,以去除SiCp表面的Mn、V、Fe、C等有害杂质,同时将粒径细小的颗粒剔除。然后,采用差热分析法研究了超细SiCp氧化过程中氧化温度和氧化时间对氧化效果的影响,最后得到了氧化动力学工艺参数:氧化温度800℃,氧化时间8h;与碳化硅粗颗粒对比,其氧化温度与氧化时间降低。另外,本课题还研究了不同堆积状态下的SiCp的氧化层厚度。 采用颗粒包覆法混料,应用自制的混料设备使铝粉做离心运动并且相互之间存在剪切和滚动,在粘结剂聚乙烯醇的作用下将一定量的SiCp包覆在铝粉的表面,得到宏观及微观都均匀的混合料。使用扫描电镜观察铝颗粒上的SiCp包覆情况。结果表明:SiCp能够很好的包覆在铝颗粒周围;铝颗粒中位径为100μm时 SiCp最佳含量为8%,中位径为200μm时SiCp最佳含量为5%。 研究了冷压、热压工艺参数对复合坯成形的影响,结果表明,冷压压力12MPa、保压时间40min能够获得密度与成形效果较好的冷压块;而热压压力25MPa、加热温度605℃、保温时间50min可获得较为致密的复合坯。在氩气保护下将其加入精炼过的7090铝合金液,同时施加电磁搅拌重熔分散,然后取样进行组织及耐磨性能检测分析。结果表明:超细SiCp在铝基体中的分布均匀较好,颗粒团聚基本消失,基体与增强颗粒间的界面结合状况良好。固态复合法制备铝基复合材料的工艺能够有效的解决润湿性差、抑制界面反应和颗粒团聚等问题。
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