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碳化硅颗粒增强铝基复合材料的制备和性能研究,64页摘要颗粒增强铝基复合材料具有优异的高温强度、高耐磨性、高比刚度等力学性能和良好的可加工性等优点，近年来获得了长足发展。碳化硅是一种性能优良的非氧化物陶瓷材料，具有硬度高、耐磨、耐高温、成本低等优点，被广泛地用作颗粒增强体来制备金属基复合材料。本文用粉末冶金方法制备了致密度较高的铝基复合材料。选择合适的烧结工艺，对...
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内容介绍
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摘要
颗粒增强铝基复合材料具有优异的高温强度、高耐磨性、高比刚度等力学性
能和良好的可加工性等优点，近年来获得了长足发展。碳化硅是一种性能优良的
非氧化物陶瓷材料，具有硬度高、耐磨、耐高温、成本低等优点，被广泛地用作
颗粒增强体来制备金属基复合材料。
本文用粉末冶金方法制备了致密度较高的铝基复合材料。选择合适的烧结工
艺，对加入不同体积分数增强体的铝基复合材料的力学性能进行了研究。对复合
材料的增强体进行了表面化学镀铜修饰，较好地解决了界面结合问题。并对复合
材料的致密度、力学性能、摩擦学性能进行了研究。
采用化学镀技术经过合适的工艺，可使铜颗粒包覆在碳化硅表面，改善与金
属基体的结合。研究表明，材料的硬度和抗拉强度随烧结温度先增加后降低，试
样的最佳烧结温度为570℃。随着碳化硅颗粒体积分数的增加，复合材料的致密
度下降，硬度和抗拉强度呈先增加后下降的趋势。材料表面元素面扫描分析表明
碳化硅颗粒在基体中分布均匀。
铝合金基体的主要磨损行为是塑性变形，而复合材料的磨损机制主要是粘
着磨损和磨粒磨损，粘着磨损占据主要地位。随着碳化硅颗粒体积分数的提高，
粘着磨损所占的比例逐渐减小，从而使复合材料的耐磨性提高。碳化硅颗粒化学
镀后可使复合材料的耐磨性增加。
关键词:碳化硅颗粒铝基复合材料化学镀抗拉强度比磨损率
摘要...............................................................................................................
Abstract.............................................................................................................
第一章文献综述...........................................................................................
1.1复合材料的概述............................................................···················
1.1.1复合材料的发展概况.......................................····················
1.1.2复合材料的命名和分类......................................................
1.1.3复合材料的性能特点.........................……，..........................
1.2铝基复合材料...................................................................................
1.2.1金属基复合材料概述...............................................············
1.2.2铝基复合材料研究现状....................................................
1.2.3颗粒增强铝基复合材料.....................................................
1.3颗粒增强铝基复合材料的制备及增强机制.……、...........................
1.3.1强化机制..............................................................................
1.3.2颗粒增强铝基复合材料的制备方法....................................
1.4碳化硅表面修饰..............................................................................
1.4.1化学镀...................................................................................
1.4.2电镀.....................................................................................
1.4.3气相沉积.............................................................................
1.4.4高能束流辐照................................................................···...·
1.4.5溶胶一凝胶法................................................................·····...··
1.5复合材料的磨损........................................................·················、····
1.5.1复合材料的摩擦磨损研究现状............................................
1.5.2磨损的分类..........................................................................
1.6本论文研究意义与内容...............................................··················
第二章碳化硅颗粒表面修饰.................................·········································
2.1镀铜方法选择........................................................................·····....·
2.2碳化硅颗粒化学镀铜....................................··································
2.3化学镀铜检测.................................................................····················
本章小节...................................................................................................
第三章碳化硅增强铝基复合材料制备.........................................................
3.1样品制备...........................................................................................
3.2粉末成型.........................................................................................
3.2.1实验设备及原料...............................................·····················
3.2.2计算称量................................................................................
3.2.3混料.......................................................................................
3.2.4冷压成型................................................................................
3.3坯件的烧结.......................................................................................
3.3.1烧结设备................................................
摘要
颗粒增强铝基复合材料具有优异的高温强度、高耐磨性、高比刚度等力学性
能和良好的可加工性等优点，近年来获得了长足发展。碳化硅是一种性能优良的
非氧化物陶瓷材料，具有硬度高、耐磨、耐高温、成本低等优点，被广泛地用作
颗粒增强体来制备金属基复合材料。
本文用粉末冶金方法制备了致密度较高的铝基复合材料。选择合适的烧结工
艺，对加入不同体积分数增强体的铝基复合材料的力学性能进行了研究。对复合
材料的增强体进行了表面化学镀铜修饰，较好地解决了界面结合问题。并对复合
材料的致密度、力学性能、摩擦学性能进行了研究。
采用化学镀技术经过合适的工艺，可使铜颗粒包覆在碳化硅表面，改善与金
属基体的结合。研究表明，材料的硬度和抗拉强度随烧结温度先增加后降低，试
样的最佳烧结温度为570℃。随着碳化硅颗粒体积分数的增加，复合材料的致密
度下降，硬度和抗拉强度呈先增加后下降的趋势。材料表面元素面扫描分析表明
碳化硅颗粒在基体中分布均匀。
铝合金基体的主要磨损行为是塑性变形，而复合材料的磨损机制主要是粘
着磨损和磨粒磨损，粘着磨损占据主要地位。随着碳化硅颗粒体积分数的提高，
粘着磨损所占的比例逐渐减小，从而使复合材料的耐磨性提高。碳化硅颗粒化学
镀后可使复合材料的耐磨性增加。
关键词:碳化硅颗粒铝基复合材料化学镀抗拉强度比磨损率
摘要...............................................................................................................
Abstract.............................................................................................................
第一章文献综述...........................................................................................
1.1复合材料的概述............................................................···················
1.1.1复合材料的发展概况.......................................····················
1.1.2复合材料的命名和分类......................................................
1.1.3复合材料的性能特点.........................……，..........................
1.2铝基复合材料...................................................................................
1.2.1金属基复合材料概述...............................................············
1.2.2铝基复合材料研究现状....................................................
1.2.3颗粒增强铝基复合材料.....................................................
1.3颗粒增强铝基复合材料的制备及增强机制.……、...........................
1.3.1强化机制..............................................................................
1.3.2颗粒增强铝基复合材料的制备方法....................................
1.4碳化硅表面修饰..............................................................................
1.4.1化学镀...................................................................................
1.4.2电镀.....................................................................................
1.4.3气相沉积.............................................................................
1.4.4高能束流辐照................................................................···...·
1.4.5溶胶一凝胶法................................................................·····...··
1.5复合材料的磨损........................................................·················、····
1.5.1复合材料的摩擦磨损研究现状............................................
1.5.2磨损的分类..........................................................................
1.6本论文研究意义与内容...............................................··················
第二章碳化硅颗粒表面修饰.................................·········································
2.1镀铜方法选择........................................................................·····....·
2.2碳化硅颗粒化学镀铜....................................··································
2.3化学镀铜检测.................................................................····················
本章小节...................................................................................................
第三章碳化硅增强铝基复合材料制备.........................................................
3.1样品制备...........................................................................................
3.2粉末成型.........................................................................................
3.2.1实验设备及原料...............................................·····················
3.2.2计算称量................................................................................
3.2.3混料.......................................................................................
3.2.4冷压成型................................................................................
3.3坯件的烧结.......................................................................................
3.3.1烧结设备................................................
