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原位(TiC、TiB2)增强铝基复合材料蠕变特性研究
原位(TiC、TiB2)增强铝基复合材料蠕变特性研究
摘要：
铝基复合材料由于其优异的力学性能和低密度受到广泛关注。为了提高其蠕变性能，可以采用原位添加强化相的方法。本研究以TiC和TiB2为示例，通过原位合成方法制备了TiC、TiB2增强的铝基复合材料，并研究了其蠕变特性。研究结果表明，经过原位合成处理的复合材料具有较高的蠕变抗力和较低的蠕变变形，TiC和TiB2的添加能够有效提高复合材料的蠕变性能。
关键词：原位(TiC、TiB2)增强；铝基复合材料；蠕变特性
1.引言
铝基复合材料是一种重要的结构材料，具有优异的力学性能和低密度，具有广泛的应用前景。然而，铝基复合材料在高温环境下的蠕变性能却较差，限制了其应用范围。因此，研究如何提高铝基复合材料的蠕变性能具有重要意义。
2.实验方法
2.1材料制备
本研究采用原位合成方法制备了TiC、TiB2增强的铝基复合材料。首先，在铝基体中添加适量的Ti和C、B原料，并通过球磨机混合均匀。然后，将混合粉末放入惰性气氛下的高温炉中，在一定的温度和时间条件下进行原位合成反应。最后，采用热压烧结法制备复合材料样品。
2.2材料表征
利用X射线衍射仪（XRD）对样品的相结构进行分析；采用扫描电子显微镜（SEM）观察样品的显微结构；使用万能试验机测量材料的蠕变性能。
3.结果与讨论
3.1相结构与显微结构分析
XRD分析结果显示，制备的复合材料中存在TiC和TiB2两种相。SEM观察结果显示，TiC和TiB2颗粒均匀分布在铝基体中。
3.2蠕变性能分析
蠕变实验结果表明，经过原位合成处理的复合材料具有较高的蠕变抗力和较低的蠕变变形。与纯铝相比，添加了TiC和TiB2的复合材料在高温下具有更好的抗蠕变能力。这是由于TiC和TiB2颗粒的添加能够阻碍材料晶间滑移和晶内滑移，减缓了蠕变变形过程。
4.结论
本研究通过原位合成方法制备了TiC、TiB2增强的铝基复合材料，并研究了其蠕变特性。实验结果表明，TiC和TiB2的添加能够有效提高铝基复合材料的蠕变性能。进一步的研究可以探究不同增强相对铝基复合材料蠕变性能的影响，为铝基复合材料的应用提供理论依据。
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