B4C/Al复合材料的腐蚀及磨损行为研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:samzy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
B4C/Al复合材料凭借着出色的功能性及结构性能被广泛的应用于航空、航天、汽车及核电等领域。与金属材料的制备方法相比,B4C/Al复合材料的制备方法较多,但制备出大尺寸、高B4C含量并且具有优良的功能和结构两大性能的方法却比较少。本文采用粉末冶金的方法制备了不同B4C质量分数的A1基复合材料,对材料的显微组织、力学性能进行了测试,主要对材料的耐腐蚀行为及耐磨行为进行了研究。采用粉末冶金的方法制备了质量分数为20wt%、30wt%及40wt%B4C含量的复合材料。对B4C/AL复合材料进行了密度测试及显微组织观察,并对其相关机理进行了理论分析。运用XRD和SEM等手段对材料的物相及微观形貌进行了进一步的研究。对材料的拉伸性能进行了测试,通过SEM对材料的断口形貌进行了观察,通过断口形貌分析,对材料的断裂机理进行了理论分析。模拟材料的使用时的不同环境条件,对不同B4C含量的Al复合材料进行了腐蚀试验:(1)分别在NaCl和H3BO3的腐蚀液中进行了电化学腐蚀试验,对试验结果的Tafel、NyquisT、相位角及阻抗曲线进行了分析,并对材料的电化学腐蚀机理进行了探讨。(2)对30wt%B4C/Al复合材料进行了酸性盐雾腐蚀(ASS)试验,通过表面评级和腐蚀速率的计算,对材料的腐·蚀性能进行了评价并对产生腐蚀的原因进行了解释。(3)在20℃和40℃不同温度条件下,分别对B4C质量分数为20wt%、30wt%和40wt%含量B4C/Al复合材料在H3B03浓度为2500ppm中进行全浸泡腐蚀试验,对浸泡溶液的PH值、溶液电导率及失重率进行了测定,通过SEM和XRD对腐蚀后的微观形貌及物相进行了分析。B4C/Al复合材料产生腐蚀的原因主要是由于Al的腐蚀,B4C基本不发生腐蚀。另外一方面是由于在材料内部存在着微缺陷:一种为B4C颗粒间铝基体没有及时填充形成的微空隙;另一种为板材在制备的过程当中由于硬质颗粒B4C颗粒的破碎形成的裂痕。这些缺陷的存在也是材料被进一步腐蚀的原因。通过以上的实验证明,如果制备的B4C/A1复合材料想近一步的应用于实际当中,需对材料进行表面处理,提高材料的耐腐蚀性能。对B4C/Al复合材料的耐磨损性能进行了研究,分别以材料的B4C含量、加载载荷、磨损时间为变量,对材料的磨损性能进行测试。通过测试结果,对材料在不同条件下的摩擦因数、损失质量及损失速率进行了对比分析。通过SEM对磨损的表面形貌进行了观察,对磨损过程中的磨痕进行了宽度测定,对磨损后的表面进行了XRD分析并对磨球表面进行SEM观察。通过以上测试结果,对材料的耐磨性能及磨损机理进行了探讨。在材料磨损的过程中,B4C颗粒属于坚硬耐磨性材料,耐磨性能的好坏与B4C和A1的界面结合程度有很大的关系。SEM观察发现,在磨痕表面有剥落的B4C颗粒,剥落的B4C的作为磨粒加剧了磨损的进行,同时在材料的表面产生了黏着磨损和犁沟。磨损试验表明:B4C含量为30wt%时材料的磨损性能较好,这主要是由于当B4C含量为30wt%时,B4C和Al之间的界面结合较好,有助于材料耐磨性能的提高。
其他文献
奥氏体不锈钢由于具有优良的韧塑性、抗高温氧化性以及耐腐蚀性等,被广泛用于食品、化工等领域,但固溶态奥氏体不锈钢的强度比较低,因而奥氏体不锈钢很少作为结构材料使用,通
传统的无机保温材料由于导热系数高,保温节能效果差,而目前广泛使用的聚氨酯泡沫材料又由于易燃,因此两者都不符合现代建筑阻燃保温节能的要求。而酚醛泡沫用作外墙保温材料,具有
本文通过在ZA27合金中添加不同含量的Ni、Ti,以及在凝固过程中施加机械振动(频率50Hz),制备出ZA27合金试样;利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪等多种现代分析手段,研究了机械振动
电磁场是一种具有一定幅度、频率的电场、磁场交替变化出现的物理场。电磁场能使水分子的活性增强,并能影响其pH值和电导率等一些物理化学性能。若能把这种具有极化作用、磁滞
身体如梭,吻部突出如剑,头部、背部和尾鳍呈青灰色,腹部呈白色,这条将近4米长的白鲟标本被安置在中国科学院水生生物研究所的水生生物博物馆里.rn对于白鲟,有人悲凉地说:就像
期刊
外交是内政的延伸.这一观点同样适用于分析中日关系,更符合马克思辩证唯物主义的基本观点:“内因是变化的依据,外因是变化的条件.外因通过内因而起变化.”本文仅根据一些一手
期刊
从法制的角度来看,各级官员私人聘请“师爷”来办理公务的习惯性“体制”实在是“名不正言不顺”.当嘉道年间腐败风气盛行后,师爷群体也迅速走向腐败,推波助澜,使吏治迅速恶
期刊