一、颗粒增强型铝基复合材料搅熔工艺研究（论文文献综述）
胡宽[1]（2020）在《SiCp/2024Al激光熔化沉积焊接界面反应行为及微观组织调控》文中认为SiCp/2024Al复合材料具有很多优良性能,比如高比强度、低密度、高耐磨性、良好的热导率、较低的热膨胀系数。多用于需要重量轻却高磨损的零件中,例如汽车活塞、战斗机起落架。对于其热性能可用于航天上热量极度不均匀的地方。目前对于SiCp/2024Al复合材料的连接方面研究不多,主要是用扩散焊、搅拌摩擦焊等。针对其产生的各种问题如:增强相烧损、增强相分布不均匀、焊接效率低、气孔、裂纹,对其提出基于激光熔化沉积的原理进行连接。首先,本课题使用20%SiC与2024Al粉末混合而成的混合粉末进行平板激光熔化沉积增材制造试验,主要研究了工艺参数（激光功率、扫描速度、送粉量）对成形质量的影响。发现可以通过此方法将粉末沉积成形在平板表面,但出现了一些层间未熔合、界面反应剧烈的问题。通过对线能量进行调整,可以得到界面反应较少、层间熔合情况良好的沉积区。在此基础上展开了复合材料V型坡口平板对接焊,使用的板材2mm厚。焊接过程中出现背侧未熔透通过改变坡口角度、间隙可以改善熔体在背侧的润湿情况。沉积区内产生了气孔及延伸至母材的裂纹,通过控制工艺参数的配合,有效控制了气孔和裂纹的产生,得到了成形较好的接头。对其进行性能测试,拉伸性能达到147MPa左右。其次,本文对接头界面反应进行了热力学分析,发现界面反应主要指导因素为温度,在控制温度的前提下,可以有效控制界面反应的发生。但控制温度会带来宏观成形及沉积区与母材连接不良等问题,因此接下来分析通过加入其它元素来控制界面反应的可能。加入Si元素可以通过抑制反应的方式阻止金属间化合物的产生,而加入Ti元素可以代替Al元素优先与SiC发生反应生成TiC对接头强度没有明显影响。在此基础上对接头不同线能量下进行温度场模拟,0.01m/s下,激光功率小于1000W界面反应的倾向性较低。最后,针对界面熔合情况较差的问题,对未熔合区域进行能谱分析,发现有SiC颗粒聚集在不同沉积层之间。为定量研究SiC被排出机制,建立了界面附近SiC颗粒运动模型,发现主要作用在SiC颗粒上的力有重力、粘性阻力、界面力。以10μm粒径的颗粒为例,计算了其在界面附近的运动速度变化规律,若在其到达界面前未被捕获,则最终会在液相中一直与界面保持相对静止,最终被排出沉积区。而后对不同粒径的SiC颗粒进行临界速度曲线分析,最终得到选用粒径40～60μm的SiC颗粒更容易被界面捕获。
刘海彬[2]（2020）在《SiCp/8009Al基复合材料与铝合金连接工艺及Al12（Fe,V）3Si稳定性研究》文中研究说明SiCp/8009Al基复合材料具有优良的耐热性能、高的比强度和比刚度以及良好的耐磨损和耐腐蚀性能,是发动机活塞轻量化的理想材料。但是,SiCp/8009Al基复合材料成型性能较差,需要与铝合金连接使用。A356铝合金具有良好的可铸性,通过适当热处理可以实现高强度、良好的塑性和冲击韧性的理想组合。本论文通过复合铸造工艺实现SiCp/8009Al基复合材料与A356铝合金的冶金连接,结合SEM、EDS、XRD、EBSD和拉伸性能测试,研究复合铸造最佳工艺参数和复合铸造过渡区形成机制。以AlSi20合金粉末和快速凝固8009Al合金粉末制备AlSi20/8009Al合金。通过探究外加Si条件下Al12（Fe,V）3Si弥散相的稳定性和向Al9Fe2Si2相和富V纳米相的演变,阐明过渡区中Al9Fe2Si2相的形成机制。主要研究结果如下:（1）随着SiCp/8009Al基复合材料预热温度从395℃提升至450℃,SiCp/8009Al基复合材料与A356铝合金复合铸造界面结合强度先增大后减小。复合铸造最佳工艺参数为:A356铝合金熔体浇注温度为730℃,SiCp/8009Al基复合材料预热温度为420℃。（2）随着SiCp/8009Al基复合材料预热温度升高,复合铸造过渡区厚度增大。过渡区物相组成为α-Al、SiC、Si和Al9Fe2Si2相。SiC颗粒均匀地分布在整个过渡区中。从SiCp/8009Al基复合材料一侧到A356铝合金一侧,过渡区中α-Al相平均晶粒尺寸增大,Al9Fe2Si2相尺寸增大而分布密度减小,共晶Si尺寸和分布密度均增大。复合铸造过渡区的形成基于SiC颗粒和Fe元素与Si元素发生互扩散,以及α-Al相与Al9Fe2Si2相以SiCp/8009Al基复合材料为基底形核。（3）外加Si会促使Al12（Fe,V）3Si弥散相在本来稳定的温度范围内发生失稳和相演变:提高退火温度（480～540℃）或延长退火时间（540℃,15～60min）都会造成AlSi20/8009Al合金中Al12（Fe,V）3Si弥散相和Si相含量减少,针状Al9Fe2Si2相含量增加。伴随Al9Fe2Si2相的形成产生富V纳米相。（4）在AlSi20/8009Al合金加热至近熔点温度和冷却的过程中,外加Si使Al12（Fe,V）3Si弥散相发生如下相演变:AlSi20/8009Al合金在580～600℃保温时,Al12（Fe,V）3Si弥散相和Si相演变为针状Al9Fe2Si2相和富V纳米相;提升保温温度至620～640℃,针状Al9Fe2Si2相和富V纳米相逆向演变为粗大六边形Al12（Fe,V）3Si相和Si相;AlSi20/8009Al合金在640℃保温10min后炉冷至575℃,显微组织保持稳定;进一步炉冷至570～560℃,Si相和粗大六边形Al12（Fe,V）3Si相演变为条片状Al9Fe2Si2相和富V纳米相。（5）在SiCp/8009Al基复合材料与A356铝合金复合铸造过渡区的形成过程中,A356铝合金熔体提供外加Si使Al12（Fe,V）3Si弥散相先粗化,再演变为条片状Al9Fe2Si2相和富V纳米相。（6）探索通过搅拌摩擦焊在SiCp/8009Al基复合材料表面覆盖一层6061铝合金,阻止SiCp/8009Al基复合材料表面熔化和A356铝合金熔体中的Si元素向SiCp/8009Al基复合材料中扩散,抑制Al9Fe2Si2相的形成。研究表明,在搅拌头转速为1200r/min和1400r/min、焊接速度为60mm/min和搅拌针向6061铝合金一侧偏移1mm条件下,搅拌区中SiCp/8009Al基复合材料与6061铝合金形成无缺陷的交替片层结构,Al12（Fe,V）3Si弥散相轻微粗化。焊后T6处理后,焊接接头的最高抗拉强度为272MPa。
郑兆宏[3]（2019）在《原位生成TiB2颗粒增强铝基复合材料的制备、显微组织及性能研究》文中提出原位自生TiB2颗粒增强铝基复合材料具有低密度、高比强度、低膨胀系数、耐高温以及良好的抗疲劳性能等优点,作为新一代高性能汽车发动机活塞材料,有着广阔的应用前景。传统混合氟盐（KBF4+K2TiF6）反应法制备原位自生TiB2颗粒增强铝基复合材料,是在熔融的铸铝中添加KBF4、K2TiF6混合,通过氟盐高温分解反应,在铝液中原位生成TiB2颗粒,得到原位自生TiB2颗粒增强铝基复合材料。但这一方法在制备过程中由于KBF4氟盐在高温时分解生成大量剧毒烟雾造成环境污染,同时反应放出大量的热导致反应过程难以控制,从而生成大量腐蚀性强的副产物。针对这些问题,本论文以ZL109、JB-3铸铝合金为基体材料,通过对传统混合盐法反应法进行改进,制备出了原位自生TiB2颗粒增强铝基复合材料,并研究制备工艺对复合材料显微组织与力学性能的影响。主要研究内容与结果如下:1.对Al-K2TiF6-KBF4反应体系的热力学和反应机理进行了分析,结果表明,反应2KBF4（10）3Al?AlB2（10）2KAlF4、K32TiF6（10）13Al?3Al3Ti（10）K3AlF6（10）3KAlF4、AlB2（10）Al3Ti?TiB2（10）4Al在200K-1200K的温度范围均可自发进行,随着温度升高自发反应倾向增大;但在熔融铝液中直接添加AlB2与Al3Ti混合颗粒不能生成TiB2。2.将ZL109作为基体材料,分别以Al-KBF4和Al-K2TiF6作为反应体系,制备出了AlB2/ZL109和Al3Ti/ZL109复合材料,并研究了制备工艺对复合材料的显微组织的影响,结果表明,AlB2/ZL109复合材料中AlB2颗粒分布均匀,颗粒平均尺寸约为5μm,形貌呈球状、块状;Al3Ti/ZL109复合材料中Al3Ti颗粒弥散分布,颗粒平均尺寸达15μm,形貌呈杆状、块状、棒状;通过对制备工艺的优化,确定最佳工艺参数为:加盐温度800℃、搅拌时间20 min、保温时间30 min、浇铸温度750℃。3.用氟盐分步反应法制备成功了TiB2/ZL109复合材料,并对其显微组织与力学性能进行了研究,结果表明,所得到的复合材料组织细小,TiB2颗粒形貌为块状,平均尺寸为1μm,且分布均匀;铸态TiB2/ZL109复合材料的25℃抗拉强度、360℃抗拉强度分别为167 MPa、71 MPa,较基体合金提高了31.4%和57.7%,且表现出较好的耐磨性性能。4.以Al-K2TiF6-AlB2为反应体系,以JB-3铝合金为基体,制备了TiB2/JB-3复合材料,并对其显微组织和力学性能进行了研究。研究结果表明,原位生成的TiB2颗粒呈多边形片状,细小弥散分布于基体上,其平均尺寸约为1μm;该复合材料经T6热处理后,其25℃和360℃抗拉强度分别达到239 MPa、116.3 MPa,较基体提高了16.59%、36.4%,且表现出较好的耐磨性能。
吴丽娅[4]（2019）在《B4Cp/Al复合材料挤压工艺及参数优化》文中研究说明碳化硼颗粒增强铝基复合材料力学性能稳定,可在航天航空、武器装甲等领域发挥重大作用,但因制备工艺等的限制,国内碳化硼颗粒增强铝基复合材料的实际应用不足。为了优化制备工艺,本文提出热压缩试验与有限元模拟结合的方式,对B4Cp/6061Al基复合材料进行挤压工艺参数优化。本文采用Gleeble-3500热压缩机对体积分数20%的B4Cp/6061Al基复合材料进行热压缩试验,探究了450℃、475℃、500℃、525℃、550℃五种温度下应变速率分别为0.001s-1、0.01s-1、0.1s-1、1s-1共20组试样的应力应变曲线规律,并对试验数据进行摩擦校准。结果表明同一温度下B4Cp/6061Al基复合材料的流变应力随应变速率的增加而上升,相同应变速率下流变应力随变形温度的增加而减小,且摩擦因素对热压缩试验数据有较大影响,校准前后峰值应力最大差值达5.275MPa。根据摩擦校准后的应力应变曲线和对应力-应变本构方程基本理论的分析,计算构建材料本构方程,并结合有限元计算,探究了挤压温度及挤压速度对制备B4Cp/6061Al基复合材料棒材成形性能的影响,最终从等效应变、等效应力、损伤系数等方面分析模拟结果。有限元计算结果表明:500℃下挤压B4Cp/6061Al基复合材料所需挤压力较小,棒材损伤小,等效应变及等效应力参数合理,相较于其他三个温度更适合作为实际挤压温度。1mm/s挤压速度挤压B4Cp/6061Al基复合材料挤压力波动较小,且棒材损伤最小,等效应变及等效应力参数合理。因此,1mm/s挤压速度500℃等温挤压B4Cp/6061Al基复合材料是最佳工艺参数。全文图37幅,表15个,参考文献共52篇。
张晨旭[5]（2019）在《β-氮化硅晶须增强铝基复合材料的制备和性能研究》文中研究表明作为轻质结构金属材料的代表,铝（Al）及其合金材料应用十分广泛。然而强度低、耐磨性差、高温稳定性差等缺点使得传统Al基合金难以满足当今设备高速化、高载荷及长寿命的发展要求。在Al基合金中引入高性能增强相制备Al基复合材料（AMCs）可以有效提高材料的比强度、比模量、耐磨性、抗热变形性,从而很好地克服传统金属材料综合性能差的缺点。β-氮化硅（β-Si3N4）晶须具有优异的力学性能、热学性能和耐磨性能。相比于颗粒增强相,晶须特殊的形貌使其从基体中剥离变得更加困难,增强效果更突出;相比于长纤维,晶须增强AMCs制备工艺更加简单,可有效降低成本;因此,β-Si3N4晶须是一种理想的复合材料增强相。本课题采用热压烧结工艺制备β-Si3N4晶须增强AMCs,系统研究了烧结参数、晶须含量、晶须表面改性、热加工等因素对复合材料性能的影响。β-Si3N4晶须增强AMCs的性能研究表明:晶须对Al基体的力学性能有着显着的强化作用,但同时也会降低复合材料的致密度。提高烧结温度有助于提高材料致密度,从而进一步加强晶须的增强效果。添加20 vol.%晶须复合材料的维氏硬度、极限抗拉强度、弯曲强度和极限压缩强度最高分别可以达到94.6、312MPa、443 MPa和339 MPa,相比于相同条件下制备的纯Al样品,性能分别提高了85%、102%、119%和117%。复合材料的增强机理主要有晶粒细化、位错强化以及晶须的应力传递。然而,过多的晶须会导致复合材料的力学性能下降。预氧化β-Si3N4晶须增强AMCs的研究表明:预氧化晶须表面的非晶态SiO2层可以提高晶须与纯Al基体间的润湿性和界面结合强度,促进材料致密化,从而加强晶须的增强效果。当晶须预氧化时间为1 h时,复合材料维氏硬度和极限抗拉强度的最高增幅分别可达9.7和24 MPa。长时间的氧化会降低晶须自身的力学性能,易导致晶须在制备和加工时出现断裂现象,进而降低晶须的增强效果。银（Ag）涂覆β-Si3N4晶须增强AMCs的研究表明:Ag涂覆β-Si3N4晶须可以有效地改善晶须与纯Al基体间的润湿性,促进复合材料致密化。β-Si3N4晶须表面的Ag涂层可以优化两相间的界面结构,并有效降低界面附近的位错密度和热阻,从而增加复合材料的延展性、韧性和导热性能。Ag涂覆晶须增强AMCs最大断后伸长率和断裂韧性分别为15.5%和23.9 MPa·m1/2,和初始晶须增强复合材料相比,分别提高了23%和18.9%。此外,复合材料的最高室温热导率可达198.6 W/m·K,已接近理论计算值,比初始晶须增强复合材料的热导率提高了21%。定向β-Si3N4晶须增强AMCs的研究表明:热挤压处理不仅实现了复合材料内部晶须的定向排列,而且还使Al基体表现出明显的<111>Al织构特征,从而导致复合材料力学性能的各向异性。经热挤压处理的复合材料内部存在着半共格界面,其取向关系为（12?11）β∥（111）Al。热挤压处理可以显着地改善复合材料的力学性能,当晶须含量为15 vol.%时,复合材料的极限抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别可达289 MPa、170 MPa和12.3%。相比于挤压前,其强度和延展性分别增加了33%、36%和101%。此外,当晶须含量为5 vol.%时,复合材料的实测屈服强度和理论计算值几乎一致。β-Si3N4晶须增强AMCs的摩擦磨损试验表明:加入晶须可以明显提高Al基体的耐磨性。由于加工硬化效应的作用,荷载越高时,晶须对Al基体耐磨性的增强效果越明显。随着晶须含量的增加,复合材料的磨损机制发生了从严重脱层磨损与磨料磨损相结合到轻微磨料磨损的变化。晶须可以起到一定的自润滑效果,并且其含量的增加有利于复合材料表面形成更为稳定的机械混合层,从而降低复合材料摩擦系数。此外,提高转速会促使材料表面形成一层致密氧化膜,也有利于降低复合材料的摩擦系数。
宋广军[6]（2019）在《基于X射线的SiCp/Al复合材料的力学行为与变形损伤研究》文中指出高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料因其良好的力学性能而广受青睐。但细观尺度的原位实时碳化硅颗粒增强铝基复合材料力学性能与损伤破坏研究却相对较少,这不利于理解材料的变形损伤过程,也使理论模拟缺少有效直观的实验数据验证。本文基于同步辐射X射线相衬成像技术,采用自研的小型材料试验机对两种粒径配比（45μm和100+45μm）的SiCp/Al复合材料进行了准静态压缩加载,并结合X射线数字图像相关方法、同步辐射X射线计算机断层扫描研究了SiCp/Al复合材料的损伤破坏机理。得到以下研究结论:（1）由应力-应变曲线可知,由SiC颗粒尺寸分布差异引起的SiCp/Al复合材料的屈服强度变化较小,但45μm SiCp/Al的最大强度和延展性要优于100+45μm SiCp/Al。（2）对X射线相衬成像图像进行了图像散斑质量评价,并对X射线数字图像相关方法（XDIC）进行了误差分析,对位移场和应变场的误差进行了量化,最后确定本实验中XDIC计算时的子区半径取19 pixel,此时位移误差小于0.02pixel,应变半径取15 pixel,此时的应变误差在0.08%左右。（3）通过X射线数字图像相关方法对SiCp/Al复合材料变形不同阶段的应变场进行了分析,结果表明100+45μm SiCp/Al变形更不均匀,应变集中区点生长、汇聚得更快,导致材料先于45μm SiCp/Al断裂。（4）扫描电镜和计算机断层扫描对SiCp/Al复合材料压缩断口的回收分析表明:两种复合材料的破坏模式并没有明显区别,材料断口周围存在大量裂纹,随着离断口的距离增加,裂纹数目逐渐减小。在一些颗粒的尖角处和颗粒分布密集的地方容易引发孔洞成核,形成裂纹源。此外,100+45μm SiCp/Al复合材料断面更加粗糙,断口周围的裂纹数目更多。45μm SiCp/Al断口相对平整,断口粗糙度较小,断口周围的裂纹数目也相对较少,裂纹多成―蠕虫‖状随机分布。
张开鑫[7]（2019）在《Al2O3颗粒增强7075铝基复合材料制备工艺研究》文中进行了进一步梳理本文中实验采用搅拌铸造的方法来制备Al2O3颗粒增强铝基复合材料,基体合金为7075铝合金。采用向7075铝合金熔体中加入Al2O3和铝粉的预制块的方法,可以增加增强体颗粒与铝合金基体的润湿性,而且可以解决Al2O3颗粒因为密度小不容易加入铝熔体的问题,最终尽可能的使Al2O3颗粒弥散分布在基体中,避免了增强体颗粒团聚问题的发生。为了得出使颗粒增强铝基复合材料显微组织和力学性能都得到提高的制备工艺,设计了L9（34）正交实验。选定Al2O3含量、Al2O3粒度组成、搅拌时间三个因素,每个因素设定了3个水平。分析影响实验结果各因素的重要性,获得制备Al2O3颗粒增强铝基复合材料最优工艺参数组合。（1）经过球磨机球磨之后,不仅可以改善纳米Al2O3颗粒团聚现象,并且均匀分散在铝粉表面,铝粉经过球磨机的球磨之后也得到了细化,最终得到了Al2O3颗粒与铝粉混合均匀的粉末。经过XRD分析以后,经过球磨后粉碎处理的纳米Al2O3颗粒与铝粉可以很好的结合。（2）力学性能方面主要分析了抗拉强度和硬度,对这两个指标进行了直观、方差和趋势分析,影响复合材料的硬度的主要因素是Al2O3颗粒粒度,搅拌时间（min）次之,影响复合材料拉伸强度的主要是C搅拌时间（min）。（3）复合材料组织的最优工艺参数组合应为:Al2O3含量为1.5%、Al2O3颗粒组成为单一的纳米级、搅拌时间为20min。通过机械搅拌法制备的Al2O3增强复合材料,增强相颗粒Al2O3被有效的添加到7075基体上。（4）复合材料的组织和性能都良好的最佳方案是Al2O3含量为1.5%、Al2O3颗粒组成为单一的纳米级、搅拌时间为20min。在此工艺参数下,力学性能和组织都达到了最佳的状态。经过试验测定,试样的硬度值是124HB,拉伸强度是218MPa,此时与原铸态组织7075合金的硬度（110HB）和拉伸强度（154MPa）相比,都有了很大的改善和提高。硬度提高了12.7%,拉伸强度提高了41.5%。
庞晓轩[8]（2019）在《高温强化型铝基碳化硼材料设计、制备及性能研究》文中研究指明随着我国核电事业的快速发展,到2020年我国年产生乏燃料将近1000吨,为缓解日益增多的乏燃料给贮存水池容量带来的压力,干式贮存是目前国际上乏燃料贮存方式的主要发展方向。乏燃料干式贮运容器对作为核心关键材料的铝基碳化硼中子吸收材料提出了更高的性能需求,需要将原本定位为功能材料的B4Cp/Al中子材料向结构功能一体化材料方向转变,使其高温强度有较大提升。本论文从B4Cp/Al中子吸收材料的成分设计、粉末冶金制备、性能测试评估等方面,系统地研究了高温强化型B4Cp/Al中子吸收材料成分组成、制备工艺与强度性能之间的关系。采用蒙特卡洛（MC）方法设计了高温强化型B4Cp/Al中子吸收材料的基体成分,研究了 B4C颗粒及纳米Al2O3颗粒(Al2O3np)对复合材料中子吸收功能的影响;采用高能球磨制备了 B4Cp/Al复合材料粉体后又采用热等静压方法制备了致密的复合材料坯体;模拟乏燃料干式贮运高温环境,测试了高温强化型B4Cp/Al中子吸收材料的高温拉伸力学性能;采用扫描电子显微镜（SEM）和高分辨透射电镜（HRTEM）研究了 B4Cp/Al材料制备过程颗粒均匀化、半固态热等静压致密化和Al2O3np对B4Cp/Al材料强化的机理。（1）通过对高温强化型中子吸收材料工况分析,建立了高温强化型中子吸收材料服役环境模型,采用MCNP中子输运软件模拟了 B4CP含量、屏蔽材料厚度及第二相粒子对复合材料屏蔽性能的影响。结果表明,当B4CP含量为6wt.%～12wt.%范围,厚度为6mm～15 mm范围时,B4C含量对复合材料的热中子吸收性能有较大影响;以6061Al合金作为复合材料基体,B4C含量约为12wt.%,厚度约为12mm前提下,中子吸收材料可实现对99.9999%热中子的屏蔽,复合材料对热中子的吸收并不是线性关系,其前1/3厚度层吸收了约99%的热中子,后2/3厚度层吸收剩余的不足1%的热中子;复合材料热中子吸收功能的物理实现可由10B面密度给出最低限值,±0.5mm的厚度变化均可保证材料热中子吸收率的设计值;Al2O3np含量在1～15wt.%范围内对复合材料热中子吸收不产生明显影响。研究还采用SRIM软件模拟了105B（n,α）37Li核反应生成的He,Li粒子对B4CP和A1基体的辐照损伤行为。结果表明次生粒子入射能量越高则在B4CP内的射程越长;He,Li粒子对A1基体造成的离位损伤远大于对B4CP的离位损伤;可将B4CP定义为半概率沉积层、大概率沉积层和全沉积内核三层,不同沉积层对He,Li粒子束缚能力有较大差异;B4CP半径大于4.45μm情况下,增大B4CP尺寸将有利于减少次生粒子对B4Cp/Al复合材料的辐照损伤。（2）开展了高温强化型B4Cp/Al中子吸收材料粉末冶金制备技术研究。采用激光粒度分析和SEM等方法研究了 B4C/Al中子吸收材料制备过程中B4CP的分布特征及半固态热等静压致密化机理。结果表明,采用粉末冶金湿法球磨方法对6061Al合金粉与B4Cp的混合粉进行球磨,随着球磨时间的增加,混合粉粒度分布谱会出现“双峰”效应,主要是由于韧性6061A1合金粉球磨过程中出现扁平“饼”化;球磨工艺可实现B4CP在6061A1粉基体中的充分弥散,这主要是由于长时间的球磨使得B4Cp在铝“饼”上形成了明显的镶嵌行为;半固态热等静压工艺可实现高温强化型B4Cp/Al中子吸收材料的致密化,材料致密度接近理论密度且优于相同烧结温度和时间条件下真空烧结法制备的材料,主要是由于6061A1基体在半固态区间的液相溢出及其对粉末坯体内部空隙的充填。（3）以乏燃料贮运容器内部温度为实验温度,采用高温拉伸测试了 606A1合金及Al2O3np添加前后B4Cp/Al材料从室温到高温的力学性能。结果表明,半固态热等静压法制备的6061Al/12wt.%B4Cp+Al2O3np复合材料,Al2O3np添加量阈值为2.5wt.%时,纳米颗粒强化B4Cp/Al复合材料室温拉伸强度约300Mpa,屈服强度约240Mpa;添加Al2O3np可实现6061Al/12wt.%B4C复合材料的高温抗拉和屈服强度的大幅提升,其中350℃抗拉强度提升约40%,屈服强度提升约46%,而450℃两者分别提升67%和65%,Al2O3np强化B4Cp/Al材料室温及高温塑韧性仅略微降低。（4）采用扫描电子显微镜（SEM）和高分辨率透射电镜（HRTEM,自带XDS和EELS）对Al2O3np强化B4Cp/Al中子吸收材料的显微结构和强化机理进行了较系统的研究。结果表明,6061Al/12wt.%B4Cp复合材料中6061A1基体晶粒尺寸约12μm,6061Al/12wt.%B4Cp+2.5wt.%A12O3np复合材料中6061Al基体晶粒尺寸约4μm,微米尺度B4CP和纳米尺度Al2O3np对复合材料6061Al基体晶粒长大均起到抑制作用,而Al2O3np对晶粒长大抑制作用更加明显;Al2O3np主要以γ-Al2O3相,非连续状态钉扎在6061 Al/12wt.%B4Cp+2.5wt.%Al2O3np复合材料6061A1基体晶界偏聚带内;这种分布特征在高温下起到抑制晶粒间合金元素扩散和晶界软化的作用,同时改变了复合材料高温断裂模式,使复合材料细晶强化效果在高温状态下得到有效保持。
周荣生[9]（2017）在《SiC增强铝基复合材料的制备与性能研究》文中进行了进一步梳理拥有比强度高、尺寸稳定性较好、高弹性模量、成本低廉等优势的碳化硅增强铝基复合材料,广泛运用在航空航天、汽车、电子等方面。目前常用的制备方法为机械搅拌法,该方法具有工艺简单、操作简单、易于大规模生产等优点。但是该方法存在复合材料中增强相颗粒的分散性较差以及搅拌时间长、生产效率较低等问题,已经逐渐成为传统制造行业发展的瓶颈。本文通过自行设计具有高效加入SiC颗粒功能的搅拌装置,以SiCP/Al-7%Si复合材料为研究对象,采用机械搅拌+半固态铝液复合铸造法,研究不同制备工艺参数对SiC颗粒分散性及力学性能的影响。探讨SiC颗粒在铝液中的分散机理,确定最佳的制备工艺。采用XRD、SEM和EDS等检测方法,观察分析复合材料微观组织及界面问题。研究不同制备工艺条件下复合材料摩擦磨损性能,并与灰铸铁（HT250）进行对比,探讨其摩擦磨损机制。研究结果表明:采用复合铸造法,在最佳工艺参数下能够短时高效的制备出SiC颗粒分布较好及性能优异的SiCP/Al-7%Si复合材料;获得SiC颗粒分散性较好的工艺参数为:颗粒尺寸25μm,搅拌时间3min,SiC颗粒的添加量为7.5%且搅拌速度为2500r/min;不同制备工艺参数下复合材料力学性能:SiC颗粒添加量为10%,颗粒尺寸为10μm,搅拌速度为2000r/min的复合材料的抗拉强度以及布氏硬度最佳,都较基体材料有显着提高;复合材料的断裂形貌主要以韧窝状为主,其断裂机制主要是脆性断裂为主;添加合金元素Mg,反应生成的Al2O3、MgA1204有效的改善增强相和基体之间的润湿性,且没有脆性相的生成。摩擦磨损结果表明:采用复合铸造法制备的复合材料,在最佳工艺参数条件下,其磨损率较基底材料以及灰铸铁都有显着下降;摩擦系数分别在添加量为7.5%,搅拌速度为2000r/min以及颗粒尺寸为10μm时最稳定;复合材料的磨损机理主要表现为磨粒磨损和粘着磨损,这是由于SiC颗粒作为复合材料增强相分布在软基体中,SiC硬质点会相对于软基体凸出来,成为承受载荷的主要单位;摩削部分在高温下融化,形成一层较薄的转移层,起到了保护铝基体减少磨损的作用。
郝世明,毛建伟,谢敬佩,刘佳斌[10]（2017）在《陶瓷颗粒增强SiCp/Al铝基复合材料制备和性能研究》文中研究说明采用液态搅拌铸造工艺制备了体积分数为15%和20%的Si Cp/ZL108两种铝基复合材料,通过拉伸测试、组织观察和耐磨性能实验,研究了增强颗粒Si C对基体合金的显微组织、力学性能与耐磨性能的影响。结果表明,在基体ZL108中加入不同体积分数的Si Cp后,颗粒分布均匀,组织致密,增加了复合材料中的位错密度,力学性能、弹性模量得到提高,材料的磨损性能有大幅度的改善,Si Cp的良好支撑作用、导热性能和高体积分数是复合材料耐磨性能优良的主要原因。
二、颗粒增强型铝基复合材料搅熔工艺研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、颗粒增强型铝基复合材料搅熔工艺研究（论文提纲范文）
（1）SiCp/2024Al激光熔化沉积焊接界面反应行为及微观组织调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究目的 |
| 1.1.1 颗粒增强铝基复合材料现状及应用 |
| 1.1.2 SiCp增强铝基复合材料性能特点 |
| 1.2 碳化硅颗粒增强铝基复合材料国内外研究现状 |
| 1.2.1 高体积分数铝碳化硅复合材料制备 |
| 1.2.2 SiC颗粒增强2024铝基复合材料焊接研究现状 |
| 1.3 国内外文献综述 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 试验材料及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 试验平台与方法 |
| 2.4 试验材料准备 |
| 2.4.1 母材 |
| 2.4.2 粉末 |
| 2.5 接头成形与组织分析 |
| 2.6 性能测试 |
| 2.6.1 拉伸性能测试 |
| 2.6.2 热导率测试 |
| 2.6.3 热膨胀系数测试 |
| 2.7 增强颗粒体积统计与孔洞分析 |
| 第3章 Si Cp/2024Al激光填粉焊接特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 激光熔化沉积增材制造工艺参数试验 |
| 3.2.1 工艺参数对沉积层高度影响 |
| 3.2.2 工艺参数对沉积层宽度的影响 |
| 3.3 激光熔化沉积增材制造试验组织分析 |
| 3.3.1 线能量对沉积区层间熔合情况影响 |
| 3.3.2 线能量对界面反应影响 |
| 3.4 平板对接激光熔化沉积连接工艺试验 |
| 3.4.1 激光功率对接头成形及组织影响 |
| 3.4.2 扫描速度对接头成形影响 |
| 3.4.3 送粉量对焊缝组织影响 |
| 3.4.4 坡口角度对焊缝成形影响 |
| 3.4.5 坡口间隙对成形影响 |
| 3.5 接头内部组织缺陷 |
| 3.5.1 气孔 |
| 3.5.2 裂纹 |
| 3.5.3 层间未熔合 |
| 3.6 接头性能分析 |
| 3.6.1 接头拉伸强度 |
| 3.6.2 接头热导率 |
| 3.6.3 接头热膨胀系数 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 激光熔化沉积焊接界面反应机理与调控 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元模型建立 |
| 4.2.1 温度场数理方程 |
| 4.2.2 热源模型的建立 |
| 4.2.3 网格的划分 |
| 4.2.4 材料属性设定 |
| 4.2.5 边界条件的设定 |
| 4.2.6 模拟结果的验证 |
| 4.3 接头内部界面反应机理 |
| 4.3.1 接头中主要界面反应发生倾向性 |
| 4.3.2 接头中Si元素行为分析 |
| 4.3.3 接头中Ti元素行为分析 |
| 4.4 接头界面反应工艺调控 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 激光熔化沉积连接接头SiC行为分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 接头内部微观组织 |
| 5.3 SiC颗粒上浮行为 |
| 5.3.1 SiC颗粒上浮机理 |
| 5.3.2 SiC颗粒上浮物理模型 |
| 5.3.3 SiC颗粒运动规律 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）SiCp/8009Al基复合材料与铝合金连接工艺及Al12（Fe,V）3Si稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 铝合金复合铸造研究进展 |
| 1.3 Al_(12)(Fe,V)_3Si弥散相稳定性研究现状 |
| 1.4 Al-Fe-Si三元中间相研究现状 |
| 1.5 铝合金搅拌摩擦焊研究进展 |
| 1.6 本论文研究内容与意义 |
| 第2章 SiC_p/8009Al基复合材料与A356 铝合金复合铸造工艺研究 |
| 2.1 实验材料与方法 |
| 2.1.1 材料和表面处理 |
| 2.1.2 复合铸造 |
| 2.1.3 拉伸性能测试和断口形貌观察 |
| 2.2 复合铸造界面结合强度 |
| 2.3 拉伸断裂行为分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 SiC_p/8009Al基复合材料与A356 铝合金复合铸造过渡区形成机制研究 |
| 3.1 实验材料与方法 |
| 3.2 复合铸造过渡区形貌观察 |
| 3.3 复合铸造过渡区物相分析 |
| 3.4 复合铸造过渡区形成机制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 固态下外加Si对8009Al基体中Al_(12)(Fe,V)_3Si弥散相稳定性影响研究 |
| 4.1 实验材料与方法 |
| 4.1.1 实验材料制备 |
| 4.1.2 实验方法 |
| 4.1.3 显微组织表征 |
| 4.2 AlSi20/8009Al合金退火过程中显微组织演变 |
| 4.2.1 挤压态8009Al和 AlSi20/8009Al合金显微组织 |
| 4.2.2 退火温度对AlSi20/8009Al合金显微组织演变的影响 |
| 4.2.3 退火时间对AlSi20/8009Al合金显微组织演变的影响 |
| 4.2.4 540℃退火8009Al合金显微组织演变 |
| 4.2.5 高倍率SEM和 TEM分析 |
| 4.3 AlSi20/8009Al合金退火时中间相形成机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 SiC_p/8009Al基复合材料与A356 铝合金复合铸造过渡区中Al_(12)(Fe,V)_3Si弥散相相演变行为研究 |
| 5.1 实验与表征 |
| 5.1.1 实验方法 |
| 5.1.2 表征方法 |
| 5.2 AlSi20/8009Al合金加热和冷却过程中显微组织演变 |
| 5.2.1 挤压态8009Al与 AlSi20/8009Al合金差热分析 |
| 5.2.2 AlSi20/8009Al合金加热过程中显微组织演变 |
| 5.2.3 8009Al合金高温保温时显微组织演变 |
| 5.2.4 AlSi20/8009Al合金冷却过程中显微组织演变 |
| 5.3 AlSi20/8009Al合金加热和冷却过程中相演变行为 |
| 5.4 复合铸造过渡区中Al_(12)(Fe,V)_3Si弥散相相演变行为 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 SiC_p/8009Al基复合材料与6061 铝合金搅拌摩擦焊接头显微组织与力学性能研究 |
| 6.1 实验材料与方法 |
| 6.1.1 材料和表面处理 |
| 6.1.2 实验方法 |
| 6.1.3 表征方法 |
| 6.2 搅拌摩擦焊接头显微组织与力学性能 |
| 6.2.1 显微组织 |
| 6.2.2 力学性能 |
| 6.2.3 断裂分析 |
| 6.3 交替片层界面结合行为 |
| 6.4 Al_(12)(Fe,V)_3Si弥散相粗化行为 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 1. 结论 |
| 2. 论文创新点 |
| 3. 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读博士学位期间发表学术论文与学术活动 |
| 致谢 |
（3）原位生成TiB2颗粒增强铝基复合材料的制备、显微组织及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铝基复合材料 |
| 1.2.1 铝基复合材料的种类 |
| 1.2.2 铝基复合材料的应用 |
| 1.3 颗粒增强铝基复合材料 |
| 1.3.1 颗粒增强铝基复合材料的强化机制 |
| 1.3.2 颗粒增强铝基复合材料基体与增强体的选择 |
| 1.4 颗粒增强铝基复合材料的制备方法 |
| 1.4.1 外加法制备颗粒增强铝基复合材料 |
| 1.4.2 内生法制备颗粒增强铝基复合材料 |
| 1.4.3 原位法制备铝基复合材料的现状 |
| 1.4.4 原位法制备铝基复合材料的问题 |
| 1.5 课题研究内容 |
| 第2章 复合材料的制备及实验方法 |
| 2.1 实验材料及设备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 复合材料制备方法及原理 |
| 2.2.1 混合氟盐法及反应原理 |
| 2.2.2 氟盐分步反应法及反应原理 |
| 2.2.3 Al-K_2TiF_6-AlB_2体系反应原理 |
| 2.3 实验技术路线 |
| 2.3.1 氟盐分步反应法实验技术路线 |
| 2.3.2 Al-K_2TiF_6-AlB_2体系反应技术路线 |
| 2.3.3 复合材料热处理工艺路线 |
| 2.4 复合材料组织表征 |
| 2.5 力学性能测试 |
| 第3章 Al-K_2TiF_6-KBF_4体系的热力学分析及生成复合材料的显微组织表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Al-K_2TiF_6-KBF_4反应体系的热力学分析 |
| 3.2.1 反应体系的热力学分析 |
| 3.2.2 反应体系差热分析 |
| 3.3 Al-KBF_4/Al-K_2TiF_6反应体系生成复合材料的制备及工艺优化 |
| 3.3.1 Al-KBF_4体系生成AlB_2/ZL109复合材料的制备及工艺优化 |
| 3.3.2 Al-K_2TiF_6 体系生成Al_3Ti/ZL109复合材料的制备及工艺优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 氟盐分步反应法制备TiB_2/ZL109复合材料显微组织及性能表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TiB_2/ZL109铝基复合材料的显微组织表征 |
| 4.2.1 TiB_2/ZL109铝基复合材料物相分析 |
| 4.2.2 TiB_2/ZL109铝基复合材料显微组织表征 |
| 4.3 TiB_2/ZL109 铝基复合材料的力学性能测试 |
| 4.3.1 TiB_2/ZL109复合材料压缩性能 |
| 4.3.2 TiB_2/ZL109复合材料拉伸性能 |
| 4.3.3 TiB_2/ZL109摩擦性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Al-K_2TiF_6-AlB_2体系原位制备TiB_2/JB-3显微组织及性能表征 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TiB_2/JB-3铝基复合材料的显微组织表征 |
| 5.2.1 TiB_2/JB-3铝基复合材料物相分析 |
| 5.2.2 TiB_2/JB-3铝基复合材料显微组织表征 |
| 5.3 TiB_2/JB-3铝基复合材料的力学性能测试 |
| 5.3.1 TiB_2/JB-3复合材料压缩性能 |
| 5.3.2 TiB_2/JB-3复合材料拉伸性能 |
| 5.3.3 TiB_2/JB-3摩擦性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历及攻读硕士期间发表的学术论文及研究成果 |
（4）B4Cp/Al复合材料挤压工艺及参数优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 金属基复合材料 |
| 1.2.1 按基体金属分类 |
| 1.2.2 增强材料分类 |
| 1.3 碳化硼颗粒增强铝基复合材料 |
| 1.3.1 性能与应用研究现状 |
| 1.3.2 制备与加工工艺研究现状 |
| 1.3.3 有限元在碳化硼铝基复合材料中的运用现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 2 热压缩试验方案与数据分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.3 试验方案 |
| 2.4 试验数据 |
| 2.5 数据分析及摩擦校准 |
| 2.5.1 校准基本理论 |
| 2.5.2 真应力应变曲线 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 本构方程 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 应力-应变本构方程基本理论 |
| 3.3 B_4C_p6061Al基复合材料本构方程 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 B_4C_p/6061Al基复合材料有限元模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元模型建立 |
| 4.3 参数设定及网格划分 |
| 4.4 温度对B_4C_p/Al基复合材料挤压的影响 |
| 4.4.1 等效应变 |
| 4.4.2 等效应力 |
| 4.4.3 损伤系数 |
| 4.4.4 挤压力 |
| 4.4.5 结论 |
| 4.5 挤压速度对B_4C_p/Al基复合材料挤压的影响 |
| 4.5.1 等效应变 |
| 4.5.2 等效应力 |
| 4.5.3 损伤系数 |
| 4.5.4 挤压力 |
| 4.5.5 结论 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者攻读学位期间发表学术论文清单 |
| 致谢 |
（5）β-氮化硅晶须增强铝基复合材料的制备和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铝基复合材料概述 |
| 1.2.1 铝基复合材料的制备工艺 |
| 1.2.3 铝基复合复合材料的增强机制 |
| 1.2.4 铝基复合材料的界面 |
| 1.3 β-Si_3N_4晶须 |
| 1.3.1 β-Si_3N_4晶须的研究现状 |
| 1.3.2 β-Si_3N_4晶须的制备方法 |
| 1.4 论文选题意义及主要内容 |
| 第2章 β-Si_3N_4晶须增强铝基复合材料的制备和力学性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验内容 |
| 2.2.1 原材料 |
| 2.2.2 复合材料的制备方法 |
| 2.2.3 样品表征与性能测试 |
| 2.3 .结果与讨论 |
| 2.3.1 球磨对Al粉性质的影响 |
| 2.3.2 复合粉体的TG-DSC分析和烧结制度的设计 |
| 2.3.3 复合材料的微观结构和相组成分析 |
| 2.3.4 复合材料的界面结构表征 |
| 2.3.5 复合材料致密化探究 |
| 2.3.6 复合材料力学性能探究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 预氧化β-Si_3N_4晶须增强铝基复合材料的力学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验内容 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 预氧化晶须性质表征 |
| 3.3.2 复合材料界面结构表征 |
| 3.3.3 复合材料致密化和力学性能探究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Ag涂覆β-Si_3N_4晶须增强铝基复合材料的力学和热学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验内容 |
| 4.2.1 原材料 |
| 4.2.2 晶须表面化学镀Ag工艺 |
| 4.2.3 复合材料的制备方法 |
| 4.2.4 样品表征与性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Ag涂覆晶须性质表征 |
| 4.3.2 复合材料界面结构表征 |
| 4.3.3 复合材料致密化探究 |
| 4.3.4 复合材料力学性能探究 |
| 4.3.5 复合材料热学性能探究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 定向β-Si_3N_4晶须增强铝基复合材料的力学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验内容 |
| 5.2.1 原材料 |
| 5.2.2 复合材料的制备方法 |
| 5.2.3 样品表征与性能测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 复合材料的相组成分析 |
| 5.3.2 复合材料的微观结构表征 |
| 5.3.3 复合材料的界面结构表征 |
| 5.3.4 复合材料的致密化及力学性能探究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 β-Si_3N_4晶须增强铝基复合材料的摩擦磨损性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验内容 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 复合材料磨损率变化规律 |
| 6.3.2 复合材料磨损机制受晶须含量的影响 |
| 6.3.3 复合材料磨损机制受荷载的影响 |
| 6.3.4 复合材料磨损机制受滑动速率的影响 |
| 6.3.5 复合材料摩擦系数变化规律 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
（6）基于X射线的SiCp/Al复合材料的力学行为与变形损伤研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金属基复合材料的发展历史 |
| 1.3 金属基复合材料的分类及特点 |
| 1.4 SiC颗粒增强铝基复合材料的概述 |
| 1.5 同步辐射X射线相衬成像 |
| 1.5.1 同步辐射X射线相衬成像简介 |
| 1.5.2 X射线相衬成像的应用 |
| 1.6 国内外现状分析 |
| 1.6.1 SiC颗粒增强铝基复合材料变形损伤研究现状 |
| 1.6.2 应用X射线对SiC_p/Al复合材料的变形损伤研究现状 |
| 1.7 选题的意义和研究内容 |
| 第2章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验装置及方法 |
| 2.2.1 基于同步辐射X射线的原位准静态加载 |
| 2.2.2 基于同步辐射X射线的计算机断层成像 |
| 2.3 X射线数字图像相关方法 |
| 2.3.1 X射线数字图像先关方法基本原理 |
| 2.3.2 XDIC计算软件及使用 |
| 2.3.3 XDIC误差分析方法 |
| 2.4 力学性能测及显微组织表征 |
| 2.4.1 压缩力学性能测试 |
| 2.4.2 显微组织表征 |
| 第3章 SiC_p/Al复合材料力学性能及变形应变场研究 |
| 3.1 SiC_p/Al复合材料的压缩应力应变曲线 |
| 3.2 X射线数字图像相关方法分析 |
| 3.2.1 准静态加载下SiC_p/Al复合材料的X射线相衬成像 |
| 3.2.2 准静态加载下SiC_p/Al复合材料的应变场分布及演化 |
| 3.2.3 SiC_p/Al复合材料的应变场量化分析 |
| 3.3 增强体对SiC_p/Al复合材料应变场分布的影响 |
| 3.4 SiC_p/Al复合材料的断口回收表征 |
| 3.5 宏观力学性能与微观应变场的讨论分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 SiC_p/Al复合材料的计算机断层扫描表征分析 |
| 4.1 SiC_p/Al复合材料断口的三维形貌 |
| 4.1.1 SiC_p/Al复合材料压缩断口的二维切片图 |
| 4.1.2 SiC_p/Al复合材料压缩断口的三维形貌 |
| 4.2 SiC_p/Al复合材料断口裂纹的量化分析 |
| 4.2.1 裂纹数量、大小及分布 |
| 4.2.2 断裂面粗糙度 |
| 4.3 讨论与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（7）Al2O3颗粒增强7075铝基复合材料制备工艺研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 铝基复合材料概述 |
| 1.1.1 铝基复合材料的分类及特点 |
| 1.1.2 铝基复合材料的发展和应用 |
| 1.2 颗粒增强铝基复合材料 |
| 1.2.1 颗粒增强铝基复合材料概述 |
| 1.2.2 颗粒增强铝基复合材料的研究方向概况 |
| 1.2.3 颗粒增强铝基复合材料的用途 |
| 1.3 颗粒增强铝基复合材料的制备方法 |
| 1.4 颗粒增强铝基复合材料的强化机制 |
| 1.4.1 细晶强化 |
| 1.4.2 Orowan强化 |
| 1.4.3 沉淀强化 |
| 1.4.4 固溶强化 |
| 1.5 颗粒增强铝基复合材料的回收再利用 |
| 1.6 课题研究意义 |
| 1.7 课题研究内容 |
| 第二章 实验材料及实验方法以及性能表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验设备以及实验材料 |
| 2.3 实验步骤 |
| 2.4 试样测试方法 |
| 2.4.1 金相组织观察试样制备与观察 |
| 2.4.2 SEM分析 |
| 2.4.3 X射线分析 |
| 2.4.4 硬度测试 |
| 2.4.5 拉伸试样制备与测量 |
| 第三章 预制体的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 预制体的制备过程 |
| 3.3 预制体粉末的组织 |
| 3.3.1 SEM分析 |
| 3.3.2 XRD分析 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 工艺参数对复合材料组织影响 |
| 4.1 正交试验 |
| 4.1.1 正交试验的设计 |
| 4.1.2 工艺参数的选择 |
| 4.1.3 正交试验具体方案 |
| 4.2 颗粒增强铝基复合材料的显微组织分析 |
| 4.2.1 增强相对材料组织的影响 |
| 4.2.2 晶粒结构对材料组织的影响 |
| 4.3 制备工艺对显微组织的影响 |
| 4.3.1 Al_2O_3不同粒度对复合材料金相组织的影响 |
| 4.3.2 Al_2O_3含量对复合材料金相组织的影响 |
| 4.3.3 不同搅拌时间对复合材料金相组织的影响 |
| 4.4 铝基复合材料表面形貌分析 |
| 4.4.1 机械搅拌法工艺参数铝基复合材料Al_2O_3颗粒分布 |
| 4.4.2 机械搅拌法工艺参数铝基复合材料Al_2O_3颗粒形态 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 工艺参数对复合材料性能影响 |
| 5.1 测试指标选择 |
| 5.2 正交试验 |
| 5.2.1 正交实验的极差分析 |
| 5.2.2 正交试验的方差分析 |
| 5.3 力学性能的趋势分析 |
| 5.3.1 硬度的趋势分析 |
| 5.3.2 拉伸强度趋势分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）高温强化型铝基碳化硼材料设计、制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 乏燃料贮存材料概述 |
| 1.2.1 乏燃料贮存发展趋势 |
| 1.2.2 乏燃料贮存候选含硼材料 |
| 1.3 B_4C_p/Al复合材料及发展方向 |
| 1.4 高温强化型B_4C_p/Al复合材料研究 |
| 1.4.1 中子吸收材料MCNP设计 |
| 1.4.2 可借鉴强化理论与方法 |
| 1.5 本课题研究内容 |
| 第二章 基于MC程序的高温强化型中子吸收材料设计 |
| 2.1 MCNP软件及粒子输运问题模拟 |
| 2.2 模拟中子、光子(n、γ)输运问题的数理基础 |
| 2.2.1 中子在铝基碳化硼材料中的输运 |
| 2.2.2 γ光子在铝基碳化硼材料中的输运 |
| 2.3 MCNP模拟输运问题程序实现 |
| 2.4 高温强化型B_4C_p/Al复合材料中子输运问题建模 |
| 2.4.1 工况条件与几何建模 |
| 2.4.2 MCNP模型参数 |
| 2.5 B_4C_p/Al复合材料MCNP设计结果 |
| 2.5.1 B_4C_p含量与中子吸收性能的关系 |
| 2.5.2 材料厚度与中子吸收性能的关系 |
| 2.5.3 第二相粒子含量对中子吸收性能的影响 |
| 2.6 B_4C_p/Al复合材料微观辐照损伤行为模拟研究 |
| 2.6.1 热中子与B_4C_p/Al的反应 |
| 2.6.2 二次粒子辐照B_4C_p/Al模拟 |
| 2.6.3 粒子在B_4C_p内的沉积特征 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 B_4C_p/Al中子吸收材料粉末冶金制备与性能 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.2 分析检测方法 |
| 3.3 铝基中子吸收材料粉末冶金法制备 |
| 3.4 B_4C/Al复合材料粉体球混合与均匀化 |
| 3.4.1 B_4C_p/Al粉体球磨后粒度及形貌特征 |
| 3.4.2 B_4C_p/Al复合材料混合均匀化 |
| 3.4.3 混料工艺对B_4C_p/Al复合材料显微组织的影响 |
| 3.5 B_4C_p/Al复合材料半固态成型方法 |
| 3.5.1 金属及颗粒增强材料半固态成型 |
| 3.5.2 B_4C_p/Al复合材料半固态成型差异 |
| 3.6 B_4C_p/Al复合材料HIP半固态成型研究 |
| 3.6.1 B_4C_p/Al复合材料半固态HIP成型过程 |
| 3.6.2 半固态HIP对B_4C_p/Al复合材料密度的影响 |
| 3.6.3 半固态HIP对B_4C_p/Al复合材料微观组织的影响 |
| 3.6.4 半固态HIP对B_4C_p/Al复合材料力学性能的影响 |
| 3.7 B_4C/Al复合材料半固态HIP成型机理 |
| 3.7.1 6061Al/B_4C_p复合材料组织特征 |
| 3.7.2 6061Al/B_4C_p复合材料成型致密化机理 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 纳米Al_2O_3颗粒强化6061Al/B_4C_p复合材料粉末冶金制备与性能 |
| 4.1 Al_2O_(3np)强化6061Al/B_4C_p材料制备 |
| 4.1.1 6061Al/B_4C_p+Al_2O_(3np)材料制备 |
| 4.1.2 Al/B_4C_p+Al_2O_(3np)复合材料相组成 |
| 4.2 B_4C_p/Al+ Al_2O_(3np)复合材料室温力学性能 |
| 4.2.1 6061Al/B_4C_p+Al_2O_(3np)复合材料室温拉伸 |
| 4.2.2 6061Al/B_4C_p+Al_2O_(3np)复合材料室温断裂行为 |
| 4.3 Al_2O_(3np)强化6061Al/B_4C_p材料350℃高温力学性能 |
| 4.3.1 6061Al/B_4C_p+Al_2O_(3np)材料350℃高温拉伸 |
| 4.3.2 6061Al/12wt.%B_4C_p复合材料350℃断裂行为 |
| 4.4 A_2O_(3np)强化6061Al/B_4C_p材料450℃高温力学性能 |
| 4.4.1 6061Al/12wt.%B_4C_p+Al_2O_(3np)材料450℃高温拉伸 |
| 4.4.2 6061Al/12wt.%B_4C_p复合材料450℃断裂行为 |
| 4.5 热处理对6061Al/B_4C_p+Al_2O_(3np)复合材料高温性能影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 纳米Al_2O_3颗粒强化B_4C_p/Al复合材料机理 |
| 5.1 纳米颗粒强化复合材料的理论基础 |
| 5.2 6061Al/B_4C_p+Al_2O_(3np)复合材料的室温强化机理 |
| 5.2.1 纳米Al_2O_3对6061基体的强化作用 |
| 5.2.2 Al_2O_(3np)强化6061Al/B_4C_p复合材料室温强度预测 |
| 5.3 6061Al/B_4C_p+ Al_2O_(3np)复合材料高温强化机理 |
| 5.3.1 纳米Al_2O_(3np)在Al/B_4C_p+Al_2O_(3np)材料中的分布 |
| 5.3.2 晶界Al_2O_(3np)间隙相的强化作用 |
| 5.3.3 Al_2O_(3np)添加阈值分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间主要成果 |
| 参考文献 |
（9）SiC增强铝基复合材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 颗粒增强铝基复合材料的概述 |
| 1.1.1 颗粒增强铝基复合材料的主要类型 |
| 1.1.2 颗粒增强铝基复合材料的研究现状与应用 |
| 1.2 颗粒增强铝基复合材料的制备方法与工艺 |
| 1.2.1 粉末冶金法 |
| 1.2.2 铸造法 |
| 1.2.3 原位复合法 |
| 1.3 机械搅拌制备颗粒增强铝基复合材料关键技术 |
| 1.3.1 界面反应问题 |
| 1.3.2 增强体颗粒与基体材料的润湿性问题 |
| 1.3.3 复合材料中的气孔、孔洞缺陷等问题[86-88] |
| 1.3.4 颗粒分布的均匀性问题 |
| 1.4 课题的提出 |
| 1.4.1 选题的依据及意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 实验与测试方法 |
| 2.1 实验材料与设备 |
| 2.1.1 增强相的选择 |
| 2.1.2 基体材料的选择 |
| 2.1.3 实验设备 |
| 2.2 复合材料制备实验设备设计 |
| 2.2.1 搅拌设备 |
| 2.2.2 搅拌转子选择设计 |
| 2.3 复合材料的制备 |
| 2.3.1 制备工艺流程 |
| 2.3.2 热处理工艺 |
| 2.4 显微组织观察与分析 |
| 2.4.1 金相组织观察 |
| 2.4.2 X射线衍射分析 |
| 2.4.3 扫描电镜及能谱分析 |
| 2.4.4 断口形貌观察 |
| 2.5 拉伸性能测试 |
| 2.6 布氏硬度检测 |
| 2.7 磨损性能测试 |
| 第三章 不同工艺参数对碳化硅增强铝基复合材料分散性及性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基体及复合材料的微观组织 |
| 3.2.1 亚共晶铝硅合金基体的微观组织 |
| 3.2.2 SiC/Al-7%Si合金的微观组织 |
| 3.3 不同工艺参数对复合材料分散性的影响 |
| 3.3.1 不同碳化硅添加量对分散性的影响 |
| 3.3.2 不同搅拌速度对分散性的影响 |
| 3.3.3 不同颗粒尺寸对分散性的影响 |
| 3.4 SiC颗粒分散机理 |
| 3.5 复合材料的力学性能 |
| 3.5.1 不同碳化硅添加量下复合材料的力学性能 |
| 3.5.2 不同搅拌速度下复合材料的力学性能 |
| 3.5.3 不同颗粒尺寸下复合材料的力学性能 |
| 3.6 复合材料的界面分析 |
| 3.6.1 界面反应的热力学分析 |
| 3.6.2 界面反应产物分析 |
| 3.7 复合材料断口形貌及断裂机制 |
| 3.7.1 复合材料的断口形貌 |
| 3.7.2 复合材料的断裂机制 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 复合材料的摩擦磨损性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 复合材料磨损性能结果与讨论 |
| 4.2.1 不同SiC添加量对复合材料摩擦摩损性能的影响 |
| 4.2.2 搅拌速度对摩擦摩损性能的影响 |
| 4.2.3 颗粒尺寸大小对摩擦磨损性能的影响 |
| 4.2.4 磨损形貌及能谱分析 |
| 4.2.5 铝基复合材料摩擦磨损机理分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 学术论文 |
（10）陶瓷颗粒增强SiCp/Al铝基复合材料制备和性能研究（论文提纲范文）
| 1 试验 |
| 1.1 试验材料 |
| 1.2 试验方法 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 S i C颗粒分布与显微组织 |
| 2.2 复合材料中的气孔和氧化夹杂 |
| 2.3 力学性能测试 |
| 2.4 磨损摩擦性能 |
| 3 结论 |
四、颗粒增强型铝基复合材料搅熔工艺研究（论文参考文献）
- [1]SiCp/2024Al激光熔化沉积焊接界面反应行为及微观组织调控[D]. 胡宽. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [2]SiCp/8009Al基复合材料与铝合金连接工艺及Al12（Fe,V）3Si稳定性研究[D]. 刘海彬. 湖南大学, 2020
- [3]原位生成TiB2颗粒增强铝基复合材料的制备、显微组织及性能研究[D]. 郑兆宏. 湘潭大学, 2019(02)
- [4]B4Cp/Al复合材料挤压工艺及参数优化[D]. 吴丽娅. 西安工程大学, 2019(02)
- [5]β-氮化硅晶须增强铝基复合材料的制备和性能研究[D]. 张晨旭. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2019(03)
- [6]基于X射线的SiCp/Al复合材料的力学行为与变形损伤研究[D]. 宋广军. 西南交通大学, 2019(03)
- [7]Al2O3颗粒增强7075铝基复合材料制备工艺研究[D]. 张开鑫. 太原科技大学, 2019(04)
- [8]高温强化型铝基碳化硼材料设计、制备及性能研究[D]. 庞晓轩. 中国工程物理研究院, 2019(01)
- [9]SiC增强铝基复合材料的制备与性能研究[D]. 周荣生. 福州大学, 2017(05)
- [10]陶瓷颗粒增强SiCp/Al铝基复合材料制备和性能研究[J]. 郝世明,毛建伟,谢敬佩,刘佳斌. 铸造, 2017(04)
标签：复合材料论文;