本文關(guān)鍵詞：網(wǎng)眼碳化硅陶瓷增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究　出處：《上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 原位反應(yīng)無(wú)壓浸滲 各向同性 正向加合特性 網(wǎng)眼陶瓷 界面反應(yīng)

【摘要】：隨著交通運(yùn)輸行業(yè)的不斷發(fā)展,設(shè)備也向著高速、重載及高安全性方向發(fā)展,因而,對(duì)制動(dòng)材料的使用性能提出了更加嚴(yán)格的要求。近年來(lái),網(wǎng)眼多孔陶瓷／金屬雙連續(xù)相復(fù)合材料因其具有特殊增強(qiáng)類型和各向同性的特性而受到人們的關(guān)注。由于這類新型復(fù)合材料內(nèi)部網(wǎng)狀陶瓷增強(qiáng)相和金屬基體連續(xù)相之間相互滲透、相互支撐,表現(xiàn)出正向加合特性,使得復(fù)合材料具有良好的機(jī)械性能。論文將待浸滲的鋁合金粉和改善金屬／陶瓷潤(rùn)濕的特殊組分直接填充在網(wǎng)眼SiC陶瓷骨架的孔隙內(nèi)部,制備出SiC/Al雙連續(xù)相復(fù)合材料,通過(guò)XRD、SEM、萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)和激光導(dǎo)熱儀等設(shè)備對(duì)復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)比我們發(fā)現(xiàn),本文所采用的原位反應(yīng)無(wú)壓浸滲新工藝填充粉料Al合金的最佳配比為Al-10Mg,此時(shí),制備得到的復(fù)合材料的致密度最高可達(dá)90.42%,導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)167.42W/m-K,增強(qiáng)相網(wǎng)眼SiC陶瓷和基體連續(xù)相Al合金之間界面結(jié)合緊密,且浸滲完全后的復(fù)合材料內(nèi)部主要分為五個(gè)區(qū)域：包括基體Al合金區(qū),界面Ⅰ區(qū),界面反應(yīng)區(qū),界面Ⅱ區(qū),增強(qiáng)相SiC陶瓷區(qū)。界面反應(yīng)的產(chǎn)物主要是MgAl2O4和Mg2Si04,此外還含有SiC、Al、新生成的SiCN陶瓷和少量的脆性化合物Al4C3；而以45#鋼為摩擦環(huán),復(fù)合材料為摩擦塊,模擬了制動(dòng)材料的摩擦實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明：隨著轉(zhuǎn)動(dòng)速度的增加,復(fù)合材料的摩擦因數(shù)逐漸下降,而當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)速度≥160r/min之后,復(fù)合材料的摩擦因數(shù)逐漸趨于穩(wěn)定。這是由于隨著轉(zhuǎn)動(dòng)速度的增加,材料表面的溫度越來(lái)越高,材料抵抗塑性變形的能力變低。而當(dāng)磨損相為硬質(zhì)相SiC陶瓷時(shí),由于它在磨損表面形成微凸體并起到承載作用,限制了基體Al合金高溫下的塑性變形及軟化,摩擦因數(shù)趨于穩(wěn)定。
[Abstract]:With the continuous development of the transportation industry, the equipment is developing towards the direction of high speed, heavy load and high safety. Therefore, the performance of brake materials has been put forward more stringent requirements in recent years. Mesh porous ceramic / metal double continuous phase composites have attracted much attention because of their special reinforcement type and isotropy. Between each other. Mutually supporting, showing positive additive characteristics. The composite material has good mechanical properties. The aluminum alloy powder and the special components to improve the wetting of metal / ceramics are filled directly into the pore of the mesh SiC ceramic skeleton. SiC/Al dual continuous phase composites were prepared by XRD-SEM. The microstructure and mechanical properties of the composites were studied by means of universal testing machine and laser thermal conductivity instrument. The optimum ratio of Al alloy filled with Al alloy is Al-10Mg. the density of the composite prepared in this paper can reach up to 90.42%. The thermal conductivity is as high as 167.42 W / m-K, and the interface between the reinforced SiC ceramics and the matrix continuous phase Al alloy is close. The composite material with complete infiltration can be divided into five regions: the matrix Al alloy zone, the interface I zone, the interface reaction zone, and the interface II region. The products of the interfacial reaction are mainly MgAl2O4 and mg _ 2Si _ (04), in addition, sic _ (2) Al is also present in the interfacial reaction. New SiCN ceramics and a small amount of brittle compound Al _ 4C _ 3; The friction experiment of the brake material is simulated with 4steel as friction ring and composite material as friction block. The results show that the friction coefficient of the composite decreases with the increase of rotation speed. However, the friction coefficient of the composites tends to be stable when the rotational velocity is greater than 160 r / min, which is due to the higher surface temperature with the increase of rotational speed. The resistance of the material to plastic deformation becomes lower, but when the wear phase is rigid phase SiC ceramics, it forms a micro-convex body on the worn surface and plays a bearing role. The plastic deformation and softening of Al alloy at high temperature are limited, and the friction coefficient tends to be stable.
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB333

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本文編號(hào)：1406585