添加Cu元素对Al／Al2O3复合材料力学性能的影响.pdf.pdf

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粉末冶金技术
添加元素对/。复合材料
力学性能的影响雨
. 上

万菊林’杨军顾怡红粱开明
清华大学,北京
摘要探讨了热压烧结制备/。复合材料的可能性。用和
分析了添加后复合材料界面的组织结构和相组成。研究了铜对材料
硬度和耐磨性的影响。研究表明:元素的加入可以明显提高复合材料的
力学性能,同时可以使:的加入量显著提高。
主题词/。复合材料诧基餐槲奄『可
——雠旌
引言的最高加入量只能达到。本文研究铜
铝基复合材料与其它金属基复合材料相添加剂对粉末烧结法制得/:复合材
比,在价格、性能和制造工艺的难易程度上具料力学性能的影响,并分析:复合材料
有很多优越性,自年增强铝复合界面结合机理以及元素增强机理,进而
材料应用于活塞环制造后,铝基复合材料的研制高含量的/。复合材料。
应用已发展到汽车工业和航空航天工业中的实验过程
活塞销钉、连接杆、结构杆、发动机部件、电子. 原料及材料制备工艺
封装和导电导航系统等“方面。实验所用原料:粉一目,纯度
/复合材料的制备工艺大致可以;白刚玉粉一目,纯度;粉一
分三类。早期采用铸造法,即在熔融的铝中加目,纯度. 。复合材料的制备采用热
入增强相。颗粒或纤维,这种方法的发压烧结法。整个制备过程为:配料一球磨
展受到浸润性和分布不均的限制年代一出料一烘干一装模一预压一热压烧结一随
开始,人们采用粉末冶金的方法,成功地研制炉冷却一开模取样。其中模具润滑采用石墨
了多种新型复合材料。后来,又发展了原膏,以防止烧结体与内外模之间相互连接,同
位反应法,其优点是在金属基体或表面通过时在开模取样时起润滑作用。
反应产生增强相,这种方法步骤简单成本较. 组织观察与分析
低。。/:复合材料经过水砂纸预
上述三种制备方法所存在的共同问题是磨并用:抛光后,采用专门的腐蚀剂进
在:表面浸润性极差,且很容易被行处理。腐蚀剂配方及腐蚀条件有两种:
氧化形成致密钝化膜阻碍/之间结,浓,浓,
合。目前世界上/:复合材料中: ,试样在腐蚀液中浸泡~ ,
万蒲林,讲师,工学博士
收稿日期:..
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, 浸泡~ —的材料与—
。材料呈现类似组织。
经过上述方法制得的/。复合材
料金相试样采用扫描电镜对样品进行
组织观察,用—衍射仪进行相结构分析。
. 力学性能测试
采用一型维氏硬度汁测试材料
的硬度。
在一销盘磨损试验机上用
砂纸进行磨损试验,磨损试样截面尺寸
×,试验装置如图

亍

图⋯【样品微观
形靛
妇. , 一; —

. 试样砂纸
田耐喜试验原理示意图

口●苗
试样在砂纸上走过一道螺旋线轨迹。已
知内径,外径及每转一周的径向位移,
则螺旋线长度:
一一。/
磨损前后的失重△—。一,其中,
分别为磨损前后质量。定义线磨损量:
一△/一△· / · 一。
越大,线磨损量越大,则耐磨性越差。
实验结果与讨论
图⋯样品微现形
. 微观组织结构分析
靛下殛对应元素分布
图为一—粉料经毡——
℃、压强的热压烧结制得的复台