硼酸鋁晶須增強鋁基復(fù)合材料的制備工藝及性能研究.pdf

1、本文采用雙滴定的方法對硼酸鋁晶須表面進行了SnO2涂覆處理，然后利用擠壓鑄造的方法制備了晶須體積分數(shù)為20％的硼酸鋁晶須增強鋁基復(fù)合材料（簡寫為ABOw/SnO/6061Al）。用掃描電鏡(SEM)、金相顯微鏡(OM)、X射線衍射分析(XRD)等分析測試手段研究了氧化錫涂層和復(fù)合材料的微觀組織結(jié)構(gòu)、界面反應(yīng)；并且用萬能拉伸電子試驗機對復(fù)合材料的力學性能做了測試和分析，研究了復(fù)合材料的高溫拉伸性能及高溫拉伸斷裂機理。通過對鑄態(tài)材料的高溫拉

2、伸試驗確定材料的最佳變形條件并在此條件下對材料進行了熱擠壓，對擠壓后的材料進行了室溫、高溫力學性能測試。
　　通過對鑄態(tài)ABOw/SnO/6061Al復(fù)合材料的SEM、XRD分析，以及從熱力學角度討論增強體與基體發(fā)生界面反應(yīng)的可能，研究結(jié)果表明，在復(fù)合材料擠壓鑄造過程中，SnO2涂層可以與基體鋁之間發(fā)生鋁熱反應(yīng)，反應(yīng)生成較低溶點的Sn，Sn阻止ABOw/SnO/6061Al復(fù)合材料在壓鑄過程中晶須與基體之間發(fā)生界面反應(yīng)，確保硼酸鋁

3、晶須的完整性。
　　對鑄態(tài)20ABOw/SnO/6061Al復(fù)合材料的高溫力學性能研究表明，由于基體的軟化和液態(tài)Sn使晶須強化能力的減弱，共同作用使得復(fù)合材料的最大流變應(yīng)力隨著拉伸溫度的升高逐漸降低，延伸率隨著溫度的上升先增加，在400℃達到最大值3.6%，然后逐漸下降，復(fù)合材料的抗拉強度隨著溫度的升高，逐漸降低。在溫度不變的情況下，復(fù)合材料的延伸率也隨著應(yīng)變速率的增加而增加。
　　在高溫拉伸變形行為研究的基礎(chǔ)上，本文在溫度