碳化硅颗粒增强铝基复合材料制备研究学位论文.doc

北方民族大学学士学位论文Ⅰ北方民族大学学士学位论文论文题目:碳化硅颗粒增强铝基复合材料制备研究院(部)名称:材料科学与工程学院学生姓名:郭杰专业:材料科学与工程学号:20072864指导教师姓名:陈文明(教授)论文提交时间:2011年5月11日论文答辩时间:2011年5月21日学位授予时间:北方民族大学教务处制北方民族大学学士学位论文PAGEI北方民族大学学士学位论文PAGEI摘要颗粒增强铝基复合材料具有优异的高温强度、高耐磨性、高比刚度等力学性能和良好的可加工性等优点，近年来获得了长足发展。碳化硅是一种性能优良的非氧化物陶瓷材料，具有硬度高、耐磨、耐高温、成本低等优点，被广泛地用作颗粒增强体来制备金属基复合材料。本文采用粉末冶金法利用微波真空烧结工艺制备了性能优异的铝基复合材料。烧结工艺方面通过不同包埋方式研究对烧结体的外观影响；原料制备方面通过对复合材料的增强体进行了表面氧化和表面镀铜改性，改善了增强体和基体之间的润湿性，较好地解决了界面结合问题。并对复合材料的物理性能和力学性能进行了研究。采用压制体外部包覆石棉层的包埋方式烧结可以使烧结体保温效果好，外观平整。通过表面镀铜，可使铜颗粒包覆在碳化硅表面，改善碳化硅与金属基体的结合。研究表明，从700℃～780℃烧结温度研究，最佳烧结温度为740℃；经过表面改性的碳化硅粉增强铝基所得复合材料中碳化硅分布均匀，与铝的界面结合情况好；复合材料的密度可以达到2.66g/cm3，达到理论密度的97.10%；维氏硬度可达56.30MPa；复合材料的抗弯、抗拉、抗压等力学性能均优于原碳化硅粉增强铝基所得复合材料，分别达到93.81MPa、7.00MPa、229.47MPa。关键字：碳化硅颗粒，铝基复合材料，微波真空烧结，表面改性，物理力学性能北方民族大学学士学位论文ABSTRACTSinceparticlesreinforcedAlmatrixcompositesshowsuperiorpropertiessuchashighstrengthathightemperatures,wearresistance,highspecificrigidityandeasytoprocess,theyarepaidmoreandmoreattentionbytheindustry.Silieoncarbideparticleisakindofhighperformancenon-metallicoxideceramicmaterial,whichhastheadvantagesofhighrigidityandwear-resistance,hightemperatureresistanceandlowcost,itiswidelyusedasreinforcedparticlestoproducemetalliccomposites.Thispaperadoptspowdermetallurgyusingmicrowavevacuumsinteringprocessmethodofpreparationoftheexcellentperformancealuminummatrixcomposites.Sinteringprocessthroughthedifferentembeddingwaytotheappearanceofsinteredbodystudiesinfluence;Rawmaterialsforthepreparationofcompositematerialsbytheenhancedbodysurfaceoxidationandsurfacemodificationofcopper,improvedtheenhancebodyandmatrixwettabilitybetweentobettersolvetheinterfacecombination.Andthephysicalpropertiesofcompositematerialsandmechanicalpropertieswerestudied.Byuseofpressingbodyexternalcoatedlayersofembeddingwayasbestossinteringcanmakesinterheatpreservationeffectbetter,exteriorleveloff.Throughthesurfacecoating,canmakethecopperparticlescopperwrappedinsiliconsurface,improvethecombinationofsiliconcarbideandmetalsubstrate.Re