三維貫通Al 2 O 3 /Al復(fù)合材料制備的研究
發(fā)布時間:2021-02-26 18:48
近年來,三維貫通陶瓷/金屬復(fù)合材料得到越來越多研究者的重視。此種材料中的陶瓷相與金屬相在三維空間呈現(xiàn)雙連續(xù)互鎖結(jié)構(gòu),互為增強,使得復(fù)合材料的耐磨性、高溫強度等性能得到很大提升。但是,陶瓷與金屬之間存在潤濕性較差的問題。本研究依據(jù)SiO2與Al反應(yīng)生成Al2O3和Si,提出制備三維貫通Al2O3/Al復(fù)合材料的兩種方法:1)利用溶膠-凝膠法在Al2O3網(wǎng)絡(luò)陶瓷表面制備一層SiO2涂層,將含有涂層的陶瓷與鋁進行復(fù)合,通過反應(yīng)潤濕來改善Al2O3與Al金屬之間的潤濕性,從而制備出界面結(jié)合良好的三維貫通Al2O3/Al復(fù)合材料;2)制備出SiO2網(wǎng)絡(luò)陶瓷,利用其與Al液的反應(yīng)在原位生成Al2O3陶瓷,制備出界面結(jié)合良好的三維貫通Al2O3...
【文章來源】:長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 陶瓷/金屬復(fù)合材料的界面
1.2.1 陶瓷/金屬復(fù)合材料的界面的一般特性
1.2.2 陶瓷與金屬的潤濕
1.2.3 陶瓷/金屬潤濕性的分類及特征
1.2.4 潤濕性的改善途徑
2O3/Al復(fù)合材料"> 1.3 Al2O3/Al復(fù)合材料
2O3與Al之間的潤濕性"> 1.3.1 Al2O3與Al之間的潤濕性
2O3與Al之間的潤濕性的改善"> 1.3.2 Al2O3與Al之間的潤濕性的改善
2涂層的制備方法"> 1.4 SiO2涂層的制備方法
1.4.1 磁控濺射沉積
1.4.2 化學(xué)氣相沉積
1.4.3 溶膠-凝膠法
1.4.4 熱氧化法
1.4.5 液相沉積法
2涂層"> 1.5 溶膠-凝膠法制備SiO2涂層
1.5.1 溶膠-凝膠法
2薄膜的制備"> 1.5.2 硅溶膠及SiO2薄膜的制備
2O3/Al復(fù)合材料"> 1.6 三維貫通Al2O3/Al復(fù)合材料
1.6.1 三維貫通陶瓷/金屬材料的制備
2O3/Al復(fù)合材料的制備"> 1.6.2 三維貫通Al2O3/Al復(fù)合材料的制備
1.7 本課題的研究目的及研究內(nèi)容
1.7.1 研究目的
1.7.2 研究內(nèi)容
第二章 試驗方法
2.1 制備工藝
2.2 實驗原料及實驗設(shè)備
2.2.1 實驗原料
2.2.2 實驗設(shè)備
2.3 實驗方法
2O3陶瓷的制備"> 2.3.1 Al2O3陶瓷的制備
2.3.2 硅溶膠的制備
2涂層的制備"> 2.3.3 SiO2涂層的制備
2涂層的 75 Al2O3與Al的復(fù)合"> 2.3.4 含SiO2涂層的 75 Al2O3與Al的復(fù)合
2涂層及復(fù)合材料界面的檢測"> 2.3.5 SiO2涂層及復(fù)合材料界面的檢測
2網(wǎng)絡(luò)陶瓷的制備"> 2.3.6 SiO2網(wǎng)絡(luò)陶瓷的制備
2O3/Al復(fù)合材料"> 2.3.7 利用原位反應(yīng)法制備三維貫通Al2O3/Al復(fù)合材料
2O3/Al復(fù)合材料的檢測"> 2.3.8 三維貫通Al2O3/Al復(fù)合材料的檢測
2O3表面SiO2涂層的制備">第三章 75 Al2O3表面SiO2涂層的制備
2涂層"> 3.1 溶膠-凝膠法制備SiO2涂層
2涂層的影響"> 3.2 溶膠水解程度對SiO2涂層的影響
2涂層的影響"> 3.3 熱處理溫度對SiO2涂層的影響
2涂層晶化程度的影響"> 3.3.1 熱處理溫度對SiO2涂層晶化程度的影響
2涂層連續(xù)性的影響"> 3.3.2 熱處理溫度對SiO2涂層連續(xù)性的影響
3.4 本章小結(jié)
2涂層對 75 Al2O3/Al復(fù)合界面的影響">第四章 SiO2涂層對 75 Al2O3/Al復(fù)合界面的影響
2O3與Al的反應(yīng)"> 4.1 75 Al2O3與Al的反應(yīng)
2涂層對 75 Al2O3/Al界面的影響"> 4.2 SiO2涂層對 75 Al2O3/Al界面的影響
4.3 本章小結(jié)
2O3/Al復(fù)合材料">第五章 利用原位反應(yīng)制備三維貫通Al2O3/Al復(fù)合材料
2陶瓷及復(fù)合材料的影響"> 5.1 硼酸對SiO2陶瓷及復(fù)合材料的影響
2陶瓷組成的影響"> 5.1.1 硼酸對SiO2陶瓷組成的影響
2陶瓷抗彎強度的影響"> 5.1.2 硼酸對SiO2陶瓷抗彎強度的影響
5.1.3 硼酸對復(fù)合材料反應(yīng)層深度的影響
2O3/Al復(fù)合材料"> 5.2 三維貫通Al2O3/Al復(fù)合材料
2與Al反應(yīng)的影響"> 5.2.1 熱處理溫度對SiO2與Al反應(yīng)的影響
2O3/Al復(fù)合材料"> 5.2.2 三維貫通Al2O3/Al復(fù)合材料
5.2.3 界面反應(yīng)機理
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生物醫(yī)用TiNi記憶合金的溶膠-凝膠法SiO2涂層表面改性(英文)[J]. 楊曙,周非,肖韜,徐大寶,李周,肖柱,肖自安. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(11)
[2]離子交換法制備硅溶膠工藝的優(yōu)化[J]. 鄭典模,陳創(chuàng),屈海寧. 硅酸鹽通報. 2014(11)
[3]氧化鋁陶瓷表面化學(xué)氣相沉積鈦涂層的制備及性能[J]. 桑可正,韓璐,史文鵬,楊建鋒. 硅酸鹽學(xué)報. 2014(07)
[4]硅溶膠的研究進展及應(yīng)用[J]. 段曉娜,孫羊羊,張海紅,尚會建,鄭學(xué)明. 硅酸鹽通報. 2014(04)
[5]Al2O3陶瓷表面化學(xué)氣相沉積Ni涂層及其與Cu潤濕性[J]. 劉娟娟,?烧,韓璐,楊建鋒. 硅酸鹽學(xué)報. 2014(03)
[6]金屬基復(fù)合材料概述[J]. 王燕,朱曉林,朱宇宏,姚強. 中國標(biāo)準(zhǔn)化. 2013(05)
[7]連續(xù)纖維增強金屬基復(fù)合材料的研制進展及關(guān)鍵問題[J]. 王濤,趙宇新,付書紅,張勇,曾維虎,韋家虎,李釗. 航空材料學(xué)報. 2013(02)
[8]金屬基復(fù)合材料界面反應(yīng)控制研究進展[J]. 武高輝,姜龍濤,陳國欽,張強. 中國材料進展. 2012(07)
[9]酸催化硅溶膠的粘度研究(英文)[J]. 董東,劉孝波,胡文成. 稀有金屬材料與工程. 2010(S2)
[10]顆粒增強金屬基復(fù)合材料疲勞研究進展[J]. 鄒利華,樊建中. 材料導(dǎo)報. 2010(01)
碩士論文
[1]硼酸鋁晶須增強鋁基復(fù)合材料的制備工藝及性能研究[D]. 聶雙喜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3053015
【文章來源】:長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 陶瓷/金屬復(fù)合材料的界面
1.2.1 陶瓷/金屬復(fù)合材料的界面的一般特性
1.2.2 陶瓷與金屬的潤濕
1.2.3 陶瓷/金屬潤濕性的分類及特征
1.2.4 潤濕性的改善途徑
2O3/Al復(fù)合材料"> 1.3 Al2O3/Al復(fù)合材料
2O3與Al之間的潤濕性"> 1.3.1 Al2O3與Al之間的潤濕性
2O3與Al之間的潤濕性的改善"> 1.3.2 Al2O3與Al之間的潤濕性的改善
2涂層的制備方法"> 1.4 SiO2涂層的制備方法
1.4.1 磁控濺射沉積
1.4.2 化學(xué)氣相沉積
1.4.3 溶膠-凝膠法
1.4.4 熱氧化法
1.4.5 液相沉積法
2涂層"> 1.5 溶膠-凝膠法制備SiO2涂層
1.5.1 溶膠-凝膠法
2薄膜的制備"> 1.5.2 硅溶膠及SiO2薄膜的制備
2O3/Al復(fù)合材料"> 1.6 三維貫通Al2O3/Al復(fù)合材料
1.6.1 三維貫通陶瓷/金屬材料的制備
2O3/Al復(fù)合材料的制備"> 1.6.2 三維貫通Al2O3/Al復(fù)合材料的制備
1.7 本課題的研究目的及研究內(nèi)容
1.7.1 研究目的
1.7.2 研究內(nèi)容
第二章 試驗方法
2.1 制備工藝
2.2 實驗原料及實驗設(shè)備
2.2.1 實驗原料
2.2.2 實驗設(shè)備
2.3 實驗方法
2O3陶瓷的制備"> 2.3.1 Al2O3陶瓷的制備
2.3.2 硅溶膠的制備
2涂層的制備"> 2.3.3 SiO2涂層的制備
2涂層的 75 Al2O3與Al的復(fù)合"> 2.3.4 含SiO2涂層的 75 Al2O3與Al的復(fù)合
2涂層及復(fù)合材料界面的檢測"> 2.3.5 SiO2涂層及復(fù)合材料界面的檢測
2網(wǎng)絡(luò)陶瓷的制備"> 2.3.6 SiO2網(wǎng)絡(luò)陶瓷的制備
2O3/Al復(fù)合材料"> 2.3.7 利用原位反應(yīng)法制備三維貫通Al2O3/Al復(fù)合材料
2O3/Al復(fù)合材料的檢測"> 2.3.8 三維貫通Al2O3/Al復(fù)合材料的檢測
2O3表面SiO2涂層的制備">第三章 75 Al2O3表面SiO2涂層的制備
2涂層"> 3.1 溶膠-凝膠法制備SiO2涂層
2涂層的影響"> 3.2 溶膠水解程度對SiO2涂層的影響
2涂層的影響"> 3.3 熱處理溫度對SiO2涂層的影響
2涂層晶化程度的影響"> 3.3.1 熱處理溫度對SiO2涂層晶化程度的影響
2涂層連續(xù)性的影響"> 3.3.2 熱處理溫度對SiO2涂層連續(xù)性的影響
3.4 本章小結(jié)
2涂層對 75 Al2O3/Al復(fù)合界面的影響">第四章 SiO2涂層對 75 Al2O3/Al復(fù)合界面的影響
2O3與Al的反應(yīng)"> 4.1 75 Al2O3與Al的反應(yīng)
2涂層對 75 Al2O3/Al界面的影響"> 4.2 SiO2涂層對 75 Al2O3/Al界面的影響
4.3 本章小結(jié)
2O3/Al復(fù)合材料">第五章 利用原位反應(yīng)制備三維貫通Al2O3/Al復(fù)合材料
2陶瓷及復(fù)合材料的影響"> 5.1 硼酸對SiO2陶瓷及復(fù)合材料的影響
2陶瓷組成的影響"> 5.1.1 硼酸對SiO2陶瓷組成的影響
2陶瓷抗彎強度的影響"> 5.1.2 硼酸對SiO2陶瓷抗彎強度的影響
5.1.3 硼酸對復(fù)合材料反應(yīng)層深度的影響
2O3/Al復(fù)合材料"> 5.2 三維貫通Al2O3/Al復(fù)合材料
2與Al反應(yīng)的影響"> 5.2.1 熱處理溫度對SiO2與Al反應(yīng)的影響
2O3/Al復(fù)合材料"> 5.2.2 三維貫通Al2O3/Al復(fù)合材料
5.2.3 界面反應(yīng)機理
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生物醫(yī)用TiNi記憶合金的溶膠-凝膠法SiO2涂層表面改性(英文)[J]. 楊曙,周非,肖韜,徐大寶,李周,肖柱,肖自安. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(11)
[2]離子交換法制備硅溶膠工藝的優(yōu)化[J]. 鄭典模,陳創(chuàng),屈海寧. 硅酸鹽通報. 2014(11)
[3]氧化鋁陶瓷表面化學(xué)氣相沉積鈦涂層的制備及性能[J]. 桑可正,韓璐,史文鵬,楊建鋒. 硅酸鹽學(xué)報. 2014(07)
[4]硅溶膠的研究進展及應(yīng)用[J]. 段曉娜,孫羊羊,張海紅,尚會建,鄭學(xué)明. 硅酸鹽通報. 2014(04)
[5]Al2O3陶瓷表面化學(xué)氣相沉積Ni涂層及其與Cu潤濕性[J]. 劉娟娟,?烧,韓璐,楊建鋒. 硅酸鹽學(xué)報. 2014(03)
[6]金屬基復(fù)合材料概述[J]. 王燕,朱曉林,朱宇宏,姚強. 中國標(biāo)準(zhǔn)化. 2013(05)
[7]連續(xù)纖維增強金屬基復(fù)合材料的研制進展及關(guān)鍵問題[J]. 王濤,趙宇新,付書紅,張勇,曾維虎,韋家虎,李釗. 航空材料學(xué)報. 2013(02)
[8]金屬基復(fù)合材料界面反應(yīng)控制研究進展[J]. 武高輝,姜龍濤,陳國欽,張強. 中國材料進展. 2012(07)
[9]酸催化硅溶膠的粘度研究(英文)[J]. 董東,劉孝波,胡文成. 稀有金屬材料與工程. 2010(S2)
[10]顆粒增強金屬基復(fù)合材料疲勞研究進展[J]. 鄒利華,樊建中. 材料導(dǎo)報. 2010(01)
碩士論文
[1]硼酸鋁晶須增強鋁基復(fù)合材料的制備工藝及性能研究[D]. 聶雙喜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3053015
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