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1、國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào):TG151國(guó)際圖書分類號(hào):621.78工學(xué)碩士學(xué)位論文氧化錫涂覆硼酸鋁晶須增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料高溫變形行為碩士研究生:趙培堂導(dǎo)師:費(fèi)維棟教授申請(qǐng)學(xué)位:工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè):材料物理與化學(xué)所在單位:材料科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期:2008年7月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TG151U.D.C.:621.78DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringHOTDEFORMATIONBEHAVIOURSOFSnO2-COATE
2、DALUMINIUMBORATEWHISKER-REINFORCEDALUMINUMMATRIXCOMPOSITECandidate:ZhaoPeitangSupervisor:Prof.FeiWeidongAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:MaterialsPhysicsandChemistryAffiliation:SchoolofMaterialsScienceandEngineeringDateofDefence:
3、July,2008Degree-Conferring-Institutionon:HarbinInstituteofTechnology摘要摘要本文采用雙滴定的方法對(duì)硼酸鋁晶須表面進(jìn)行了SnO2涂覆處理,以6061鋁合金作為基體,利用擠壓鑄造的方法制備了晶須體積分?jǐn)?shù)為20%的硼酸鋁晶須增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料(簡(jiǎn)寫為ABOw/SnO/6061Al)。用掃描電鏡(SEM)、金相顯微鏡(OM)、X射線衍射分析(XRD)等分析測(cè)試手段研究了氧化錫涂層和復(fù)合材料的微觀組織結(jié)構(gòu)、界面反應(yīng);并且用電子拉伸機(jī)等儀器對(duì)復(fù)
4、合材料的力學(xué)性能做了測(cè)試和分析,研究了后續(xù)擠壓變形處理對(duì)復(fù)合材料組織性能的影響。SnO2涂層的引入改變了晶須增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的界面狀態(tài),SnO2涂層一般分布在硼酸鋁晶須的表面即復(fù)合材料基體與晶須的界面上。研究表明,在復(fù)合材料壓鑄鑄造過程中,SnO2涂層可以與基體6061鋁之間發(fā)生鋁熱反應(yīng),反應(yīng)生成Al2O3和較低溶點(diǎn)的Sn,阻止ABOw/SnO/6061Al復(fù)合材料在壓鑄過程中晶須與基體發(fā)生過量界面反應(yīng),確保硼酸鋁晶須的完整性。拉伸時(shí)的溫度和應(yīng)變速率對(duì)ABOw/SnO/6061Al復(fù)合材料的拉伸性
5、能有重要影響。ABOw/SnO/6061Al復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度隨著溫度的升高而降低。測(cè)試結(jié)果表明,當(dāng)SnO2涂層與晶須的質(zhì)量比為1:20和拉伸溫度為400℃的時(shí)候,ABOw/SnO/6061Al復(fù)合材料的拉伸性能最好。熱擠壓過程中晶須發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),使得晶須沿?cái)D壓方向定向排布,研究發(fā)現(xiàn),擠壓態(tài)ABOw/SnO/6061Al復(fù)合材料的力學(xué)性能得到顯著提高,塑性變形能力增強(qiáng)。綜合以上的研究我們可以得出,SnO2涂覆硼酸鋁晶須增強(qiáng)6061鋁基復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和高溫塑性性能。關(guān)鍵詞SnO2涂層;硼酸鋁
6、晶須;鋁基復(fù)合材料;界面反應(yīng);高溫拉伸-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractSnO2wascoatedontothesurfaceofaluminumboratewhiskerbytitrationtechnique.Aluminumwhiskerreinforcedaluminummatrixcompositewasfabricatedbyasqueezecastingtechnique(denotedasABOw/SnO/6061Al),andthevolumefractiono
7、fthereinforcementwas20%,thematrixwas6061Alalloy.ThemicrostructureoftheSnO2coatingsandcomposites,andtheinterfacialreactionwerestudiedbyuseofscanningelectronmicroscope(SEM),opticalmicroscope(OM),andX-raydiffraction(XRD).Mechanicalpropertiesofthecomposit
8、eswerealsostudiedwithtensiletests.Theeffectofhigh-heat-treatmentontheinterfacestateofthecompositewasstudied.TheSnO2coatingchangedtheinterfacialstateofcomposite.TheinvestigationofinterfacebetweenwhiskersandthecompositematrixshowsthatSnO2coating