原位ZrB2Al-25Si铝基复合材料的制备工艺优化研究
  

编号:99-1440857 | DOC格式 | 1.34M | 32 页

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原位ZrB2/Al-25Si铝基复合材料的制备工艺优化研究
The Optimization of preparation process of in-situ ZrB2/Al-25Si composites

1.28万字 32页 原创作品,已通过查重系统

摘 要
现代科技的发展和工业技术的进步,对材料的性能要求也越来越高,特别是随着能源和环保问题日益受到世界各国强烈关注,轻质、高性能、低成本铝基复合材料己成为材料科学与技术的重要发展方向。高硅铝基复合材料具有高的比强度、比刚度、密度低、热导率高、优良的高温力学性能、低的热膨胀系数以及良好的耐磨性等优点在航空航天、汽车、电子、光学、体育等领域具有很广阔的应用前景。
本文以高硅铝合金Al-25Si为基体合金,以K2ZrF6和KBF4为反应物,采用熔体原位反应法,制备了低热膨胀系数原位ZrB2增强Al-25Si基复合材料复合材料。利用金相显微镜、扫描电镜等多种现代分析手段,研究了复合材料的物相组成、显微组织、颗粒增强体形貌分布及热膨胀系数,分析了它们的内在本质和作用机制,并对其原位反应过程做了简要分析。
在相同反应物K2ZrF6和KBF4加入量的条件下,随反应时间的增加,反应生成物ZrB2的量逐渐增加;在相同反应时间的情况下,随反应物K2ZrF6和KBF4加入量的增加,反应生成物ZrB2的量逐渐增加。
复合材料的微结构研究结果表明,当K2ZrF6和KBF4加入量为5%时,反应所生成的ZrB2的形态并没有随时间有太大的改变,并且生成物大多以不规则形态分布。随着反应时间的增加,反应生成的ZrB2的数量明显增多,并且分布表现为聚集态即ZrB2颗粒有团簇。
反应物加入量增加到20%时,所得的ZrB2的量均会显著增加。随反应时间的增加,ZrB2的量显著增加,并且颗粒分布也有越来越均匀的趋势。并且,结合低分倍率的图像可以发现,没有发现棒状Al-Zr相,说明该合成工艺能有效抑制Al-Zr中间相的生成。

关键词: 高硅铝合金Al-25Si;原位反应;ZrB2;扫描电镜

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