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原位制备颗粒增强铝基复合材料的组织控制和性能研究的中期报告
本研究旨在探究原位制备颗粒增强铝基复合材料的组织控制和性能。本中期报告将主要介绍已完成的实验工作和初步结果。
1.实验方法
本研究采用灰口铸铝作为基体材料，通过原位反应在基体中形成稳定分散的碳化硅颗粒增强相。实验步骤如下：
（1）将灰口铸铝在洗涤后切成块状，放置在坩埚中预热至700℃；
（2）将预热后的灰口铸铝块加入预先煅烧过的SiC颗粒，混合均匀后放回坩埚中；
（3）在惰性气氛中进行保温，随着时间的增加，铝基合金和SiC颗粒间发生原位反应，形成颗粒增强相。
2.实验结果
通过研究不同工艺条件下样品的组织结构和力学性能，初步得到以下结果：
（1）增强相的分散性随着反应时间的延长而提高，弥散分布的颗粒大小约为5-15μm。
（2）当SiC颗粒体积分数为10%时，材料的抗拉强度和硬度均明显提高。但当SiC颗粒体积分数达到20%时，抗拉强度和硬度并未继续提高，反而出现了劣化的趋势。
（3）细晶化处理能有效改善材料的力学性能，样品在细晶化处理后的抗拉强度比未经处理的提高了10-20%。
3.下一步工作
（1）优化实验工艺条件，探究不同反应时间、温度和气氛对组织和性能的影响。
（2）进一步研究颗粒分散度和晶粒尺寸等组织因素对材料性能的影响。
（3）研究铝基复合材料的微观损伤和失效机理，为其在实际应用中的设计和使用提供理论依据。