高中子吸收能力铝基复合材料的设计与制备.doc
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高中子吸收能力铝基复合材料的设计与制备,1万字28页原创作品,独家提交,已通过查重系统 摘要 b4c陶瓷具有较高的比强度、比模量以及良好的抗热震性能,而且在常见的陶瓷增强体中密度最低,具有良好的中子吸收能力。因此,b4c与al复合获得的b4c/al复合材料是良好的轻质结构功能一体化金属基复合材料,在航天航空、武器装备及核...
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高中子吸收能力铝基复合材料的设计与制备
1万字 28页 原创作品,独家提交,已通过查重系统
摘要
B4C陶瓷具有较高的比强度、比模量以及良好的抗热震性能,而且在常见的陶瓷增强体中密度最低,具有良好的中子吸收能力。因此,B4C与Al复合获得的B4C/Al复合材料是良好的轻质结构功能一体化金属基复合材料,在航天航空、武器装备及核工业领域具有巨大应用潜力。
为了进一步提高B4C/Al复合材料的力学性能和中子吸收性能。本文设计并利用熔体电磁搅拌复合法制备具有跨尺度结构的B4C/(ZrB2/Al)复合材料,并研究其组织结构特性及力学性能。本文首先通过原位合成的方法制备纳米ZrB2-Al复合熔体,然后通过熔体电磁搅拌方法实现微米级B4C颗粒在ZrB2-Al复合熔体中均匀的分布。组织结构分析表明:通过上述方法可以有效的制备具有跨尺度结构的B4C/(ZrB2/Al)复合材料,其中,微米级的B4C增强体在基体中分布比较均匀,而纳米级的原位ZrB2整体分布均匀,然而局部出现团聚,且铸态组织中未观察到明显气孔等缺陷;这种ZrB2颗粒分布于碳化硼颗粒周围的结构,使得硼元素的分布密度大大增加,提高了复合材料的中子吸收能力。力学性能分析表明:未加入碳化硼的复合材料延伸率最好,最大延伸率达到了22.5%,随着碳化硼的加入,材料延伸率有所下降,但同时提高了材料的抗拉强度。10vol.% B4C颗粒的复合材料抗拉强度达到103MPa,较基体提高了28.8%。
关键词 B4C/(ZrB2/Al)复合材料;跨尺度;原位电磁制备;微观结构;力学性能
1万字 28页 原创作品,独家提交,已通过查重系统
摘要
B4C陶瓷具有较高的比强度、比模量以及良好的抗热震性能,而且在常见的陶瓷增强体中密度最低,具有良好的中子吸收能力。因此,B4C与Al复合获得的B4C/Al复合材料是良好的轻质结构功能一体化金属基复合材料,在航天航空、武器装备及核工业领域具有巨大应用潜力。
为了进一步提高B4C/Al复合材料的力学性能和中子吸收性能。本文设计并利用熔体电磁搅拌复合法制备具有跨尺度结构的B4C/(ZrB2/Al)复合材料,并研究其组织结构特性及力学性能。本文首先通过原位合成的方法制备纳米ZrB2-Al复合熔体,然后通过熔体电磁搅拌方法实现微米级B4C颗粒在ZrB2-Al复合熔体中均匀的分布。组织结构分析表明:通过上述方法可以有效的制备具有跨尺度结构的B4C/(ZrB2/Al)复合材料,其中,微米级的B4C增强体在基体中分布比较均匀,而纳米级的原位ZrB2整体分布均匀,然而局部出现团聚,且铸态组织中未观察到明显气孔等缺陷;这种ZrB2颗粒分布于碳化硼颗粒周围的结构,使得硼元素的分布密度大大增加,提高了复合材料的中子吸收能力。力学性能分析表明:未加入碳化硼的复合材料延伸率最好,最大延伸率达到了22.5%,随着碳化硼的加入,材料延伸率有所下降,但同时提高了材料的抗拉强度。10vol.% B4C颗粒的复合材料抗拉强度达到103MPa,较基体提高了28.8%。
关键词 B4C/(ZrB2/Al)复合材料;跨尺度;原位电磁制备;微观结构;力学性能