顆粒增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料,因具有高強(qiáng)度、高硬度、高剛度以及優(yōu)良的耐磨性得到廣泛的關(guān)注,在高溫、高速和磨損等工作環(huán)境中已經(jīng)表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。本文采用化學(xué)鍍的方法分別制備了鍍鎳和鍍銅的SiC粒子,研究了實(shí)現(xiàn)SiC粒子表面均勻金屬鍍的最佳工藝；然后用這些鍍后粒子作為增強(qiáng)體通過電流直加熱動(dòng)態(tài)熱壓燒結(jié)工藝制備SiCp/Fe復(fù)合材料,研究了金屬鍍對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。針對(duì)SiC顆粒高體積分?jǐn)?shù)易于在SiCp/Fe復(fù)合材料中團(tuán)聚的問題,提出了通過包覆混料工藝來改善增強(qiáng)粒子分散性的方法；并研究包覆混料與金屬鍍結(jié)合工藝對(duì)不同含量、不同尺寸以及混合尺寸的SiC顆粒增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料性能的影響。本文采用傳統(tǒng)化學(xué)鍍鎳工藝對(duì)SiC粒子表面進(jìn)行鍍鎳工藝的研究,考察了化學(xué)鍍鎳處理對(duì)體積含量為10%和15%,尺寸為21μm、45μm和85gm的SiC顆粒增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)溫度為91℃～93℃和pH值為4.6～5.0時(shí),鎳鹽量與還原劑（次亞磷酸鈉）量為1：3,鎳鹽接近100%還原,所以通過控制鎳鹽加入量可實(shí)現(xiàn)對(duì)鍍層厚度的控制。SiC表面鍍鎳后,粒度為45μm,體積分?jǐn)?shù)為10%時(shí),復(fù)合材料的抗拉... 

【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：120 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的發(fā)展概況
        1.1.1 顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的應(yīng)用
        1.1.2 顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的制備
        1.1.3 顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料存在的主要問題
    1.2 顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的強(qiáng)化機(jī)制
        1.2.1 微觀結(jié)構(gòu)強(qiáng)化機(jī)制
        1.2.2 微觀力學(xué)強(qiáng)化模型
    1.3 SiCp/Fe復(fù)合材料的研究進(jìn)展
        1.3.1 SiCp/Fe復(fù)合材料的界面問題
        1.3.2 SiCp/Fe復(fù)合材料的顯微組織設(shè)計(jì)
        1.3.3 SiCp/Fe復(fù)合材料的展望
    1.4 化學(xué)鍍的研究進(jìn)展
        1.4.1 化學(xué)鍍的發(fā)展概述
        1.4.2 化學(xué)鍍機(jī)理
        1.4.3 化學(xué)鍍液組成及組分的作用
        1.4.4 粉體表面化學(xué)鍍的研究
        1.4.5 化學(xué)鍍?cè)陬w粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料中的應(yīng)用研究進(jìn)展
    1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容與意義
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 增強(qiáng)體材料(SiC)
        2.1.2 基體材料和坯體成型劑
        2.1.3 化學(xué)鍍?cè)噭?br>    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 化學(xué)鍍儀器
        2.2.2 試樣燒結(jié)設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 SiC顆粒表面化學(xué)鍍工藝
        2.3.2 SiCp/Fe復(fù)合材料的制備
    2.4 性能測(cè)試
        2.4.1 拉伸性能的測(cè)定
        2.4.2 致密度的測(cè)定
        2.4.3 硬度的測(cè)定
        2.4.4 摩擦磨損性能的測(cè)定
        2.4.5 顯微組織分析
第3章 化學(xué)鍍鎳工藝及對(duì)SiCp/Fe復(fù)合材料性能的影響
    3.1 SiC顆粒表面化學(xué)鍍鎳工藝的研究
        3.1.1 鎳鹽與還原劑的摩爾比對(duì)SiC顆粒表面化學(xué)鍍鎳的影響
        3.1.2 鍍液溫度對(duì)還原率的影響
    3.2 化學(xué)鍍鎳對(duì)SiCp/Fe復(fù)合材料性能的影響
        3.2.1 對(duì)抗拉強(qiáng)度的影響
        3.2.2 對(duì)延伸率的影響
        3.2.3 對(duì)致密度和硬度的影響
    3.3 顯微組織分析及機(jī)理的討論
    3.4 本章小結(jié)
第4章 化學(xué)鍍銅工藝及對(duì)SiCp/Fe復(fù)合材料性能的影響
    4.1 還原劑與銅鹽的摩爾比對(duì)SiC粒子表面化學(xué)鍍銅的影響
    4.2 不同還原劑對(duì)SiC粒子表面化學(xué)鍍銅的影響
    4.3 絡(luò)合劑劑對(duì)SiC粒子表面化學(xué)鍍銅的影響
    4.4 SiC粒子表面化學(xué)鍍銅的最佳工藝
    4.5 化學(xué)鍍銅對(duì)SiCp/Fe復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
    4.6 顯微組織分析及機(jī)理的討論
    4.7 本章小結(jié)
第5章 包覆混料對(duì)鍍銅SiCp/Fe復(fù)合材料性能的影響
    5.1 最佳包覆混料工藝的研究
        5.1.1 最佳球料比和最佳轉(zhuǎn)速的研究
        5.1.2 最佳混料時(shí)間的研究
    5.2 包覆混料對(duì)SiCp/Fe復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
        5.2.1 包覆混料工藝對(duì)SiCp/Fe復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度的影響
        5.2.2 包覆混料工藝對(duì)SiCp/Fe復(fù)合材料延伸率的影響
    5.3 包覆混料工藝下SiCp/Fe復(fù)合材料顯微組織分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 SiC粒子含量、尺寸對(duì)SiCp/Fe復(fù)合材料性能的影響
    6.1 鍍銅對(duì)單一尺寸不同含量SiCp/Fe復(fù)合材料性能的影響
        6.1.1 鍍銅對(duì)不同含量SiCp/Fe復(fù)合材料拉伸性能的影響
        6.1.2 鍍銅對(duì)不同含量SiCp/Fe復(fù)合材料致密度和硬度的影響
        6.1.3 不同SiC粒子含量復(fù)合材料顯微組織分析
    6.2 鍍銅對(duì)不同粒子尺寸SiCp/Fe復(fù)合材料性能的影響
        6.2.1 鍍銅對(duì)不同尺寸SiCp/Fe復(fù)合材料拉伸性能的影響
        6.2.2 鍍銅對(duì)不同尺寸SiCp/Fe復(fù)合材料致密度和硬度的影響
        6.2.3 不同SiC粒子尺寸復(fù)合材料顯微組織分析
    6.3 SiC粒子不同尺寸混合對(duì)SiCp/Fe復(fù)合材料性能的影響
        6.3.1 不同尺寸混合對(duì)SiCp/Fe復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度的影響
        6.3.2 不同尺寸混合增強(qiáng)對(duì)SiCp/Fe復(fù)合材料延伸率的影響
        6.3.3 不同尺寸混合對(duì)SiCp/Fe復(fù)合材料致密度的影響
        6.3.4 不同尺寸混合對(duì)SiCp/Fe復(fù)合材料硬度的影響
        6.3.5 不同尺寸混合增強(qiáng)的鐵基復(fù)合材料的斷口分析
    6.4 SiC不同尺寸混合對(duì)鍍銅SiCp/Fe復(fù)合材料磨損性能的影響
        6.4.1 不同尺寸混合對(duì)SiCp/Fe復(fù)合材料磨損性能的研究
        6.4.2 磨損機(jī)理的討論
    6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
    7.1 結(jié)論
    7.2 對(duì)進(jìn)一步工作的建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]SiC含量對(duì)鐵基復(fù)合材料性能的影響[J]. 黃小琴,左愛文,王哲,肖常安,羅豐華.  粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2014(02)
[2]機(jī)械沖擊包覆工藝對(duì)SiCp/Fe復(fù)合材料組織性能的影響[J]. 莊偉彬,宗亞平,張躍波,曹新建.  東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[3]鐵基復(fù)合材料碳化硅粒子混合尺寸增強(qiáng)作用機(jī)理[J]. 莊偉彬,宗亞平,張躍波,曹新建.  材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(01)
[4]顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 賀毅強(qiáng).  熱加工工藝. 2012(02)
[5]不同類型陶瓷顆粒對(duì)鐵基復(fù)合材料力學(xué)性能的影響[J]. 李杰,宗亞平,莊偉彬,張躍波.  材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2011(03)
[6]不同顆粒增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料磨損性能的對(duì)比[J]. 李杰,宗亞平,王耀勉,莊偉彬.  東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)
[7]金屬基復(fù)合材料的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張荻,張國(guó)定,李志強(qiáng).  中國(guó)材料進(jìn)展. 2010(04)
[8]基體粉末與增強(qiáng)粒子的粒度級(jí)配對(duì)SiCp/Fe性能的影響[J]. 王耀勉,宗亞平,李杰.  材料研究學(xué)報(bào). 2009(05)
[9]金屬基陶瓷顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的制備方法[J]. 陳興,楊城笑,嚴(yán)彪.  上海有色金屬. 2008(01)
[10]快速致密化制備SiCp／Fe復(fù)合材料及其性能研究[J]. 楊玉芳,宗亞平,徐娜.  材料導(dǎo)報(bào). 2007(10)

碩士論文
[1]基體合金化、燒結(jié)及熱處理工藝對(duì)SiCp/Fe合金基復(fù)合材料組織性能的影響[D]. 李吉泉.合肥工業(yè)大學(xué) 2002



本文編號(hào)：3589122