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《cntssicw混雜增強2024鋁基復(fù)合材料的組織與性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號：TG151學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：621.785密級：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文CNTs/SiCw混雜增強2024鋁基復(fù)合材料的組織與性能研究碩士研究生：于文剛導(dǎo)師：張學(xué)習(xí)教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：材料學(xué)所在單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2013年7月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TG151U.D.C:621.785DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringINVESTIGATIONONMICROSTRUCTUR
2、EANDPROPERTIESOF2024-ALHYBRIDCOMPOSITESREINFORCEDWITHCNTsANDSICwCandidate：YuWengangSupervisor：Prof.ZhangXuexiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsScienceAffiliation：SchoolofMaterialsScienceandEngineeringDateofDefence：July,2013Degree
3、-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要采用擠壓鑄造方法制備了高體積分?jǐn)?shù)(CNTs+SiCw)/2024Al混雜增強鋁基復(fù)合材料，其中CNTs與SiCw體積比為1:1，總含量為25.04%；并對復(fù)合材料進行了擠壓比16:1的熱擠壓處理。利用OM、SEM和TEM分析鑄態(tài)和擠壓態(tài)復(fù)合材料CNTs分布狀態(tài)、基體組織和界面結(jié)合狀態(tài)；通過拉伸實驗評價擠壓態(tài)復(fù)合材料的力學(xué)性能，并結(jié)合斷裂過程分析揭示復(fù)合材料的強韌化機制；采用可控溫
4、摩擦磨損試驗機在干摩擦磨損狀態(tài)下分析鑄態(tài)和擠壓態(tài)復(fù)合材料的摩擦磨損特性，揭示摩擦磨損特性與溫度、載荷的相關(guān)性，結(jié)合磨痕與磨屑分析闡明增強體的作用及復(fù)合材料的磨損機制。通過混酸處理獲得分散良好的CNTs，采用濕法成型制備了CNTs與SiCw分布均勻、抗壓強度高、無頸縮、無裂紋的預(yù)制塊，采用擠壓鑄造法制備了增強體含量可控的鑄態(tài)復(fù)合材料，并對鑄態(tài)復(fù)合材料進行熱擠壓處理。擠壓前后復(fù)合材料組織觀察表明：鑄態(tài)復(fù)合材料中存在明顯的夾鋁帶、孔洞、CNTs大塊團聚區(qū)等缺陷，熱擠壓后復(fù)合材料內(nèi)部缺陷明顯減少，且增強體分散性提高，基體
5、晶粒尺寸細化；鑄態(tài)、擠壓態(tài)復(fù)合材料中CNTs和SiCw與基體發(fā)生反應(yīng)形成了Al4C3，且未參加反應(yīng)的增強體與基體界面結(jié)合良好。室溫拉伸實驗結(jié)果表明，熱擠壓后復(fù)合材料抗拉強度、延伸率均高于鑄態(tài)復(fù)合材料，這是由于熱擠壓后CNTs分散性提高、基體晶粒尺寸得到細化，另外也與復(fù)合材料夾鋁帶、孔洞等缺陷減少以及晶須定向排列等有關(guān)。高溫拉伸實驗顯示，200℃時擠壓態(tài)和峰時效態(tài)復(fù)合材料抗拉強度分別達到345MPa和382MPa，與室溫相比降低均不明顯；但300℃時，上述復(fù)合材料強度都明顯降低，同時塑性提高。復(fù)合材料干摩擦磨損實驗
6、表明，不同載荷（2、5、10、20N）下擠壓態(tài)復(fù)合材料在室溫（25℃）下的磨損率明顯低于擠壓態(tài)2024Al合金，且復(fù)合材料摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性更高；同樣在室溫（25℃）下，2024Al在20N載荷下轉(zhuǎn)變?yōu)檎持p進入嚴(yán)重磨損階段，而此時復(fù)合材料仍為輕微磨損階段，磨損機制以輕微的犁削磨損為主；因而復(fù)合材料表現(xiàn)更高的耐磨性。擠壓態(tài)復(fù)合材料在200℃、20N時由輕微磨損轉(zhuǎn)變?yōu)閲?yán)重磨損，相應(yīng)的摩擦機制由輕微的犁削磨損轉(zhuǎn)變?yōu)閲?yán)重的粘著磨損；而熱擠壓態(tài)復(fù)合材料時效處理后磨損機制轉(zhuǎn)變條件提升為300℃、20N。時效后磨損性能提高與
7、復(fù)合材料中大量析出和硬度提高有關(guān)。在300℃、20N條件下，鑄態(tài)、擠壓態(tài)和時效態(tài)復(fù)合材料均進入嚴(yán)重磨損階段，-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文磨損機制為粘著磨損。關(guān)鍵詞：鋁基復(fù)合材料；碳納米管；碳化硅晶須；力學(xué)性能；摩擦磨損-II-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractInthiswork,CNTsandSiCwhybridreinforced2024Almatrixcompositeswerefabricatedbysqueezecasting.Thenhotextrusiondeformationo
8、fthecompositeswasconductedtoimprovethedensityandstrength.ThemicrostructureandinterfacephaseofthecastedandhotextrudedcompositeswereanalysisedbytheOM、SEM、EDS、XRDandTEMrespectively.Ambientan
