搅拌铸造法制备短碳纤维增强铝基复合材料的任务书.docx

搅拌铸造法制备短碳纤维增强铝基复合材料的任务书
任务书
一、课题背景
随着工业化进程的不断推进，高性能材料已经成为了工业发展的主导，铝基复合材料由于具有高强度、高刚性、良好的耐蚀性等优越的性能，已经被广泛应用于航空、航天、汽车、军工等领域。其中，短碳纤维增强铝基复合材料在实际应用中具有较好的应力分布性能和耐腐蚀性，可以广泛应用于制造高负载零部件、载人航空器结构和高性能汽车零部件等领域。
搅拌铸造法作为一种应用广泛的金属复合材料制备技术，它可以在复合材料中将不同材料的优点结合起来，从而实现材料的的优化性能和集成化设计。因此，针对在实际应用中需求的短碳纤维增强铝基复合材料的特点，采用搅拌铸造法制备短碳纤维增强铝基复合材料，已成为了一种普遍的研究方法。
二、研究目标
本次研究旨在通过搅拌铸造法制备高性能短碳纤维增强铝基复合材料，并对其组织结构、力学性能等方面进行详细的分析和研究。具体来说，将承担以下研究任务：
1.设计材料实验方案：根据已有的材料研究成果，确定本次研究中短碳纤维的材料选择、长度粗细比、铝基材料的纯度、细度等关键材料参数，以及搅拌铸造工艺参数。
2.材料制备与样品制备：执行材料实验方案，按比例称取材料、进行混合、搅拌铸造、热处理等工艺过程，制备具有不同短碳纤维含量和不同搅拌铸造工艺参数的短碳纤维增强铝基复合材料坯料，并对坯料进行切断、楔形试样制备等工作。
3.组织结构分析：采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等相关测试仪器对样品进行组织结构分析，明确合金的微观结构演化，找出不同含量和工艺参数下的可能的变化规律。
4.力学性能研究：利用力学试验仪对样品进行拉伸、压缩等力学性能测试，确定不同短碳纤维含量和工艺参数对铝基复合材料力学性能的影响规律。
5.结论总结和方案优化：在对样品组织结构与力学性能的分析结果基础上，总结出本次研究的关键结论，进一步优化材料实验方案，为后续工程应用提供科学依据。
三、研究内容
1.短碳纤维增强铝基复合材料的组成与材料实验方案；
2.搅拌铸造工艺的实施；
3.样品制备和对样品的组织结构分析；
4.力学性能测试和对测试结果的分析；
5.结论的总结和方案优化。
四、研究方法及技术路线
1.实验方法：初步确定短碳纤维增强铝基复合材料的关键制备参数，并进行实验以获得理想的试样；
2.组织结构分析：利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等多种测试仪器对样品进行微观组织结构的分析；
3.力学性能测试：采用强度试验机、硬度计、冲击试验仪等相关测试仪器对样品的力学性能进行测试；
4.数据分析：利用现代统计学和数据挖掘方法对实验数据进行系统性分析，找出各项参数对材料特性的影响，明确各参数之间的相互关系；
5.结论总结和方案优化：根据对样品组织结构和力学性能的研究结果，总结出本次研究的关键结论并进一步优化材料实验方案。
五、研究经费预算
本次研究所需经费，预计为40万元。其中包括设备费、材料费、实验耗材、专家咨询费等。
六、研究时间安排
本次研究计划时间为两年。具体时间安排如下：
2022年5月-2022年12
月
阶段一：材料实验方案设计与样品制备
2023年1月-2023年10月
阶段二：组织结构分析和力学性能测试
2023年11月-2024年5月
阶段三：结论总结和方案优化
七、研究成果
本次研究的成果将发布于相关期刊，并举行相关学术论坛，同时也将在专业网站公布研究结果和相关数据，为铝基复合材料的应用提供科学指导和技术支持。