氣壓浸滲法制備短纖維增強鋁基復合材料的研究.pdf

1、本文設計試制了氣壓浸滲法制備短纖維增強鋁基復合材料的實驗裝置，并在多種工藝條件制備了Al2O3短纖維增強鋁基復合材料。目的是探索Al2O3短纖維增強鋁基復合材料氣壓浸滲制備工藝，研究氣壓浸滲法制備的Al2O3短纖維增強鋁基復合材料的力學性能，以及分析該基復合材料的顯微組織等等。 所設計的實驗裝置基本能滿足課題的研究需要。但是，為了制造出更加優(yōu)良的試驗材料，試驗裝置還需要進行一些結(jié)構上的改進。浸滲壓力、浸滲溫度、模具預熱溫度、纖維

2、體積分數(shù)和浸滲時間對浸滲過程影響的分析表明：隨著浸滲壓力的增大，浸滲深度增加并且組織缺陷減少；模具的預熱溫度存在最佳數(shù)值，如果溫度太高或者太低都會引起浸滲的不完全；纖維的體積分數(shù)越大，浸滲難度就大；浸滲時間必須保證足夠長，時間太短，會引起浸滲的不完全。在實驗中得出的最佳參數(shù)如下：預制件預熱溫度為600℃，模具預熱溫度為250℃，鋁合金液澆鑄溫度為720℃，浸滲壓力為0.6MPa，保壓時間為12s。 金相觀察發(fā)現(xiàn)，在浸滲過程中總會

3、發(fā)生預制件纖維的偏聚，而且隨著纖維體積分數(shù)的增大，偏聚加重，并且從上到下，纖維偏聚逐步加強。同時，所制得的試樣中微孔等組織缺陷的數(shù)量隨之增加。沿著浸滲過程中鋁液浸滲的方向，組織缺陷增加。主要原因有兩個方面：(1)澆注溫度不夠高，使得鋁液在浸滲一段時間后，熱量損失嚴重，浸滲的過熱度不夠造成浸滲不完全；(2)浸滲的壓力不夠大，從而使得一些空隙小的區(qū)域無法完全潤濕。以上原因造成了材料的拉伸強度不夠理想。 界面分析顯示，界面處存在輕微的