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原位合成Al基复合材料制备工艺研究的任务书
一、研究背景和意义：
Al基复合材料以其高比强度、高比刚度、高温性能优越而被广泛应用于军事、航空、航天、汽车等领域。原位合成是一种新型的制备方法，可避免复合材料制备过程中因不同材料之间存在热膨胀系数差异、化学反应不完全等问题而出现的强度、质量差异等问题。因此，研究Al基复合材料的原位合成制备工艺对于提高材料性能和应用价值具有重要意义。
二、研究目的和内容：
1.总体目标：探索一种高效、低成本、易于控制的Al基复合材料原位合成制备工艺。
2.具体内容：
(1)研究原位合成复合材料的反应机理和反应条件，确定反应体系和反应参数。
(2)设计原位合成装置，包括反应器、加热系统、混合系统等，并对装置进行优化改进。
(3)制备Al基复合材料试样，对材料的性能进行测试和分析。
(4)对制备工艺进行优化和改进，提高材料的性能和稳定性。
三、研究方法和技术路线：
1.研究方法：理论探讨、实验分析、工程设计、数据处理等。
2.技术路线：
(1)研究Al基复合材料的反应机理和反应条件，确定反应体系和反应参数。
(2)设计原位合成装置，包括反应器、加热系统、混合系统等，并对装置进行优化改进。
(3)在装置中加入适当的原材料，进行原位反应制备Al基复合材料试样。
(4)对试样进行结构表征、显微镜观察、机械性能测试等分析。
(5)对制备过程进行优化和改进，提高材料的性能和稳定性。
四、研究预期结果：
1.成功探索一种高效、低成本、易于控制的Al基复合材料原位合成制备工艺。
2.制备出性能优异的Al基复合材料试样，同时揭示其原位反应机理。
3.为Al基复合材料制备工艺的研究提供新思路和新方法。
五、研究进度安排：
(1)研究背景调研、综述撰写：1个月；
(2)原位合成反应体系建立：2个月；
(3)原位合成装置设计：2个月；
(4)Al基复合材料制备、性能测试和分析：3个月；
(5)制备工艺优化和改进：2个月；
(6)论文撰写和答辩：2个月。
六、参考文献：
1.Qin,T.,Yang,X.,Wei,L.H.,Quan,Y.S.,&Liu,X.F.(2018).InsitusynthesisandmechanicalpropertiesofAl/La2O3composites.JournalofAlloysandCompounds,749,376-383.
2.Hu,Z.,Huang,Y.,Li,W.,&Ju,Y.(2016).In-situsynthesisofTiB2/Alcompositepreparedbysparkplasmasintering.MaterialsScienceandEngineering:A,649,201-207.
3.Li,Z.,Liu,Z.,Yang,L.,Zhang,J.,&Liu,L.(2018).InsitufabricationandmechanicalpropertiesofTiNi/AlNcompositesbysparkplasmasintering.MaterialsScienceandEngineering:A,715,64-71.
4.Jiang,L.,Sun,L.,Zhang,S.,Xu,B.,&Wang,H.(2018).MicrostructureandtensilepropertiesofinsitusynthesizedTiB2/Alcompositesbysparkplasmasintering.JournalofAlloysandCompounds,731,1-10.
5.Sun,D.,Guo,Y.,&Li,C.(2018).EffectofaluminizingonelectrochemicalpropertiesofSiCf/Alcompositesfromaninsitureaction.CeramicsInternational,44(12),14692-14698.