一、SiCp增强铝基复合材料的制备与应用的研究进展（论文文献综述）
郑瀚森[1]（2021）在《高强耐磨层状铝基复合材料流变模锻工艺及组织性能研究》文中研究指明层状复合材料保持了单一组元材料的优点且克服了各自组元材料的不足,具有更优异的综合性能和广泛的工业应用前景。近年来,轨道交通、航空航天、国防军工等领域制动系统轻量化日趋迫切,开发结构功能一体化、短流程低成本制备技术,研制高强耐磨层状铝基复合材料制动部件,实现以铝代钢,具有重要的理论意义和应用价值。本论文以有工程应用背景的制动毂为研究对象,设计了外层耐磨层为SiCp/A357铝基复合材料、内层为7050高强铝合金材料的PAMC/Al层状复合材料制动毂;建立了 PAMC/Al层状复合材料制动毂固液复合流变铸造仿真模型;采用模拟仿真与实验研究相结合的方法,发展了高强耐磨层状铝基复合材料流变模锻成型新技术;研究了工艺参数对组织与性能的影响规律,揭示了异种材料固液复合机理,实现了层状复合材料的固液复合,制备了结构功能一体化的高强耐磨层状铝基复合材料铸件。本文的主要研究结果如下:（1）通过模拟仿真与实验验证,研究了流变模锻工艺参数对7050高强铝合金铸件成型性与缺陷的影响。研究表明:铸造热节存在于制动毂轮辐和轮辋交界处,浇铸温度升高、成型比压降低和模具温度升高均会使热节存在时间上升;优化后的流变工艺参数为浇铸温度660℃、成型比压100 MPa、模具温度200℃,7050铝合金制动毂铸件成型良好,无缩孔缩松缺陷。（2）研究了电磁均匀化熔体处理及微合金化对7050高强铝合金流变模锻制动毂铸件组织与性能的影响。研究表明:对7050铝合金熔体施加电磁均匀化熔体处理及0.15 wt.%Sc微合金化处理后,流变模锻7050高强铝合金制动毂铸件组织明显细化,力学性能显着提升,与普通液态模锻相比,平均晶粒尺寸从136.9 μm降低至42.7 μm,抗拉强度由559MPa提升至597MPa,屈服强度由464MPa提升至518MPa,延伸率由6.1%提升至13.7%。（3）通过模拟仿真与实验研究,优化了耐磨环的结构参数,研究了固液复合铸造工艺关键参数对固液结合界面的影响,揭示了实现良好界面结合的规律:确保熔体与耐磨环表面润湿,耐磨环表面需产生一定程度的重熔并与熔体产生熔合结合,且熔合结合处液相共晶区尽量窄。本文实验条件下获得良好界面结合的工艺为:采用化学法去除表面氧化层,耐磨环结构参数为厚度5 mm、高度60 mm,耐磨环预热温度为200℃,加压前等待时间10 s。（4）分析表征了 PAMC/Al层状复合材料制动毂固液结合界面的组织形貌、元素分布、相组成及其力学性能。结果表明,固液界面耐磨环表层组织由细晶区、球化区和枝晶区构成;固液界面SiCp/A357铝基复合材料层存在约250 μm厚的过渡层,界面处存在大量T相和Mg2Si相;T6热处理后固液界面处T相消失生成了新相W相;经过T6热处理后,固液界面处维氏硬度从121.5 HV提升至172.0 HV,界面剪切强度由83.3 MPa提升至124.6 MPa,相比铸态提高了约50%。（5）在上述研究基础上制备了外径470 mm、高度120 mm的大型PAMC/Al层状复合材料制动毂铸件。铸件组织呈细小等轴晶,宏观偏析程度较小,固液界面结合良好。铸件经T6热处理后的力学性能为:轮辋轴向抗拉强度582MPa,屈服强度512 MPa,延伸率7.9%;轮辐的径向抗拉强度590MPa,屈服强度530MPa,延伸率6.4%;轮辐的径向抗剪强度304 MPa。摩擦性能为:摩擦系数0.5776,磨损率3.99×10-7 cm3/（N.m）。台架试验验证结果良好,性能优异,具有较好的工业应用前景。
吕钊钊[2]（2021）在《熔体挤压浸渗金属涂覆碳纤维增强铝基复合材料微观组织与力学性能》文中研究说明碳纤维增强铝基（Cf/Al）复合材料具有轻质、高比强度和比刚度、低热膨胀系数、耐高温以及良好的加工性等优良性能,在航空航天及民用等领域有着广阔的应用前景,特别是对于空间光学相机结构件。然而在Cf/Al复合材料制备过程中发现碳纤维与铝熔体间具有较差的润湿性,导致铝熔体难以充分地浸渗到碳纤维束中,制备的复合材料中存在较多的缺陷;同时在高温制备环境中,碳纤维与铝熔体也易发生严重的界面腐蚀反应,界面反应不但破坏了碳纤维表面的原有结构,而且严重影响复合材料的综合性能。为了提高碳纤维与铝熔体间的润湿性并抑制两者间严重的界面反应,制备具有优异力学性能的Cf/Al复合材料,使其能够更好地应用于空间光学相机结构件中。本文首先对传统电镀工艺进行了改进,将超声振荡引入到了碳纤维表面电镀金属涂层过程中,在碳纤维表面沉积了一层金属涂层（镍涂层和铜涂层）。将含金属涂层的碳纤维应用到了铝基复合材料制备中,在真空条件下采用熔体挤压浸渗的方法制备了 Cf/Al复合材料,研究了涂层种类（镍涂层和铜涂层）、浸渗温度、涂层厚度以及纤维含量对铝基复合材料微观组织及力学性能的影响,通过调节制备工艺实现对Cf/Al复合材料界面调控和力学性能改善。在此基础上,为了进一步提高Cf/Al复合材料的阻尼性能及各向同性,提出了胶体分散及抽滤的制备方法,制备了 SiCp（微米和纳米颗粒）及短碳纤维协同增强铝基（SiCp/Csf/Al）复合材料,并研究了 SiCp及短碳纤维的协同强化作用对铝基复合材料力学性能的影响机制。得到的主要结论如下:（1）采用超声振荡辅助的电镀方法并结合碳纤维表面预处理,能够有效地解决碳纤维在电镀金属涂层过程中纤维束中心区域不能均匀涂覆的问题;在电镀液中加入添加剂能够细化涂层晶粒和提高涂层与碳纤维之间的结合力;研究电镀工艺参数对涂层沉积效果的影响规律发现,当电镀液pH值调整到3～4、电流密度大于0.3 A/dm2、电镀时间在4～12 min之间、电镀液温度控制在20～40℃时,制备的镍涂层光滑均匀;当电镀液pH值控制在0.8～1、电流密度在0.7～1.1 A/dm2、电镀时间为4～16min时,制备的铜涂层光滑均匀。（2）对含镍涂层和铜涂层的碳纤维增强铝基复合材料的微观组织及力学性能进行了分析,结果显示,与不含涂层的碳纤维增强铝基复合材料相比,在相同的浸渗工艺条件下,两种金属涂层均可以显着改善碳纤维与铝熔体间的润湿性,并抑制两者间严重的界面反应。然而拉伸力学性能测试显示,含铜涂层的碳纤维增强铝基复合材料的抗拉强度优于含镍涂层的碳纤维增强铝基复合材料的抗拉强度,分析其原因是由于铜涂层比镍涂层在铝基体中的扩散性好,制备的复合材料结构更加致密,纤维与铝基体间形成了良好的界面结合。（3）对不同工艺条件下制备的含铜涂层的碳纤维增强铝基复合材料的微观组织及力学性能分析表明,当浸渗温度高于670℃时,铝熔体能够充分浸渗到纤维束中;当涂层厚度为1.5 μm时,碳纤维与铝基体间形成的界面结合强度较为适中。在浸渗温度为680℃、涂层厚度为1.5μm,纤维含量为16vol.%时,制备的复合材料力学性能较优,其抗拉强度和弹性模量分别为233 MPa和93 GPa,相比于纯铝基体（抗拉强度和弹性模量分别为55 MPa和70 GPa）,抗拉强度和弹性模量均有显着地提高。然而阻尼性能测试发现,与纯铝基体相比,在测试频率为5 Hz条件下,其在温度25～200℃之间的阻尼性能相对较低。（4）采用胶体分散及抽滤的制备方法实现了 SiCp/Csf/Al复合材料的制备。研究增强体的体积分数对SiCp/Csf/Al复合材料性能的影响发现,当微米SiCp体积分数为5%和短碳纤维体积分数为7%时,SiCp/Csf/Al复合材料具有较好的力学性能,其抗拉强度和弹性模量分别为207 MPa和92 GPa,相比于单纯采用SiCp增强的铝基复合材料（SiCp的体积分数为5%）,抗拉强度和弹性模量分别提高了 85%和15%。对于阻尼性能,在测试频率为5 Hz条件下,其在温度区间25～300℃之间的阻尼性能明显高于纤维体积含量为16%的Cf/Al复合材料的阻尼性能,其阻尼平均值提高了 60%。由于SiCp与短碳纤维在铝基体中分布均匀,两者间能够起到很好的协同强化作用,这不仅可以提高复合材料的强度和模量,而且能够改善其阻尼性能。（5）微米SiCp/Csf/Al复合材料与纳米SiCp/Csf/Al复合材料性能对比显示,纳米SiCp与碳纤维的协同强化作用更有利于提高铝基复合材料的力学性能。分析其原因是由于纳米SiCp尺寸较小,在铝基复合材料中不但能够产生Orowan强化作用,而且能够钉扎在碳纤维与铝基体的界面处,提高碳纤维与铝基体间的界面结合强度,从而提高铝基复合材料的强度。同时纳米SiCp与铝基体间的界面结合相对较弱,且纳米SiCp也能够对铝基体的晶粒产生细化作用,因而也有利于提高复合材料的阻尼性能。
王渭中[3]（2021）在《SiC氧化对SLM制备SiC/Al复合材料组织和性能的影响》文中研究指明SiC/Al复合材料具有密度小、高比强度、高比模量、高热导率等优良性能,是制备高反射率、轻质反射镜的新型优选材料,可广泛应用于航空航天、火控、激光制导及空间光学遥感等领域。但SiC颗粒含量越高,材料硬度越大,越难以机械加工,导致传统工艺制备的SiC/Al复合材料反射镜具有加工难度高、工序复杂、加工周期长和高能耗等弊端。选区激光熔化（Selective Laser Melting,SLM）技术通过层层熔化金属粉末的叠加过程实现零件成形,因具有工艺简单、高精度、高致密度、力学性能优良等特点,同时可与先进设计技术相结合,尤其适合生产薄壁件、异型结构件等复杂零件,从而受到国内外广泛关注。本文选用AlSi10Mg金属粉末和SiCp为原料,系统研究SLM工艺参数（激光功率（P）、扫描速度（V）、扫描间距（S））对SiC/AlSi10Mg复合材料致密度的影响,采用最佳工艺制备了体积分数为10%的SiCp/AlSi10Mg复合材料。为改善SiCp与Al基体之间的固/液界面润湿性和结合强度,对SiCp进行高温氧化预处理,研究SiCp氧化对SLM成形SiC/AlSi10Mg复合材料显微组织、物相成分、显微硬度、压缩性能、耐腐蚀性能的影响。研究结果如下:（1）获得SiC高温氧化规律。SiC颗粒从800℃开始发生氧化反应,最佳氧化工艺为1200℃保温4h,表面生成非晶SiO2膜可达347.6 nm,颗粒棱角钝化,解理面平台弱化模糊,机械混合的SiCp/AlSi10Mg复合粉末还具有流动性。（2）)获得SLM成形SiCp/AlSi10Mg复合材料的最佳工艺参数。当激光功率P=250 W、扫描速度V=1200 mm/s、扫描间距S=0.1 mm,成形件最高致密度为97.72%。激光功率、扫描速度和扫描间距对SiCp/AlSi10Mg复合材料致密度均呈现先增大后减小的变化规律,通过Box-Behnken响应曲面原理获得了 SLM成形SiCp/AlSi10Mg复合材料工艺参数激光功率、扫描速度、扫描间距与致密度的关系模型:RD=90.6826-0.0053P+0.0032V+86.4484S+1.19×10-5PV+0.0459PS-0.0528VS-4×10-5P2+1.17×10-6V2-160.153×S2式中,P为激光功率（W）,V为扫描速度（mm/s）、S为扫描间距（mm）,RD为致密度（%）。实验发现,扫描速率、激光功率和扫描距对SiCp/AlSi10Mg复合材料致密度的影响程度依次降低,与正交实验方差分析结果一致。（3）SiCp氧化对SLM成形SiCp/AlSi10Mg复合材料组织的影响。SiCp/AlSi10Mg复合材料组织由α-Al基体、共晶Si相、原位反应Al4SiC4增强相和SiC颗粒混合组成;经SiCp高温氧化预处理的SiCp/AlSi10Mg复合材料组织界面存在清晰的SiO2过渡层,界面结合平整,显微组织相成分与SiCp/AlSi10Mg复合材料相同。（4）SiCp氧化对SLM成形SiCp/AlSi10Mg复合材料性能的影响。高温氧化的SiCp/AlSi10Mg复合材料在具备细晶强化、固溶强化、弥散强化三种增强作用下,高载荷传递机制优于未处理SiCp/AlSi10Mg复合材料,因此显微硬度和压缩性能均高于SiCp/AlSi10Mg复合材料。其水平面和垂直面的显微硬度分别为246.25 HV和184.67 HV,屈服强度达到481.9 MPa,延伸率为12.2%,断口形貌中SiC颗粒棱角钝化,与界面结合更好;交流阻抗和极化曲线结果也显示高温氧化的SiCp/AlSi10Mg复合材料的耐蚀性高于SiCp/AlSi10Mg 复合材料。
宋亢[4]（2021）在《选区激光熔化SiCp/AlSi10Mg复合材料的组织及性能研究》文中提出选区激光熔化技术（Selective Laser Melting,SLM）作为一种自上而下逐层成形的新型制备工艺,其优势在于可以加工出传统制造方法难以实现的复杂结构零部件,同时由于成形时的金属粉末充分熔化,可成形出高质量高致密性的零件;加之快速冷却可有效细化组织、显着提高力学性能,有望解决传统制造方法遇到的难题。本文将SiC颗粒与AlSi10Mg颗粒按百分比均匀混合烘干后作为原始粉末,采用SLM技术成功制备SiCp/AlSi10Mg的复合材料。以最终成形试样质量为主要标准,深入地研究了不同的激光处理工艺和参数对SLM成形SiCp/AlSi10Mg复合材料的物相、致密程度、显微组织和力学性能及其摩擦和磨损等性能的影响,不同氧化工艺对SLM成形件的组织与力学性能的影响,对热处理不同工艺阶段试样的形貌及性能进行了分析。主要内容及结果如下:（1）揭示了 SLM成形试样致密性、组织与物理性能随成形工艺的变化规律。SLM成形件随着扫描速度和扫描间距的增加相对致密度均为先上升后降低,具有最大峰值;为获得SiC颗粒分布均匀且具有较高致密度的成形件,所选择的扫描策略为67°偏转扫描,最优工艺参数为:扫描速度1100 mm/s,扫描间距0.11mm,扫描功率340 W,铺粉层厚30μm。由于高能激光束所具有的能量,SLM制备的SiCp/AlSi10Mg复合材料的微观组织内不但存在细小的等轴状α-Al基和基体间呈网格状分布的Si共晶,同时SiC颗粒与Al基体部分之间发生原位反应生成Al4SiC4增强相。SLM的最终成形件由多道多层熔化叠加形成,单个熔池和搭接区在显微组织中能够被区分为中心区、熔池边界区以及部分受热影响区;最高显微硬度为189HV,摩擦力系数和磨损率相对较低,分别为0.44和3.38 ×10-5mm3N-1m-1。最大抗拉强度365MPa,延伸率2.2%。（2）SiC颗粒高温氧化可改善SiC颗粒与Al基体的界面结合,提高复合材料的性能。当SiC的氧化温度保持在1200℃以上,随着SiC的氧化持续时间在2h-6h时,SiC表面最终呈现出晶态的SiO2,晶型为高温型方石英。氧化后SiC颗粒边角钝化,在同一工艺参数下SLM成形复合材料中SiC颗粒在Al基体的分布随着氧化程度变化而逐渐改善,复合材料的界面结合也随之得到改善。经过氧化后的SiC颗粒产生的SiO2在Al基体和SiC颗粒之间形成一个SiC/SiO2、MgAl2O4/Al的界面组织,实现了良好的润湿性结合。1200℃氧化6h时SiCp/AlSi10Mg复合材料获得的最大相对密度98.36%,最大抗拉强度376MPa。摩擦系数与磨损率下降,耐磨性得到提升,磨损机理转变为磨料磨损。（3）阐明了热处理对SLM成形SiCp/AlSi10Mg复合材料组织与性能影响规律。在T6热处理工艺过程中,固溶时网格状的共晶Si完全分解并转化为分离的片状Si颗粒,成形试样的的抗拉强度和硬度显着降低,但延展性得到提高;完成T6热处理后,共晶组织中的Si从基体中析出且不再相连,同时Al基体中析出了针状AlFeSi金属间化合物,硬度和拉伸强度增加,但作为局部裂纹萌生点,其延展性有所降低。热处理完成后成形试样的拉伸断口处出现大量等轴韧窝,其断裂方式转为典型的韧性断裂。
朱万波[5]（2021）在《中高体积分数铝基碳化硅复合材料微观结构与界面表征》文中进行了进一步梳理中高体积分数的SiCp/Al复合材料,与低体积分数的SiCp/Al复合材料相比,拥有比强度高,导热系数高,热膨胀系数低的特点,广泛应用于卫星和电子封装领域关键性的功能结构件。随着科技的进步,如今的应用已从小尺寸的公斤级发展到大尺寸的吨位级,结构件越来越趋向于轻量化和高性能的应用发展。本文通过粉末冶金的方法成功制备出不同烧结工艺和不同体积分数的SiC颗粒增强6061Al基复合材料。利用金相显微镜、扫描电子电镜、X射线衍射仪和透射电子电镜等,系统地研究了热压温度与保温时间对SiCp/6061Al复合材料的微观组织结构与界面反应的影响,以及在630℃热压温度且保温6小时下,研究了不同SiC颗粒体积分数对SiCp/6061Al复合材料微观组织与性能的影响。实验研究结果如下:（1）粉末冶金法可适用于制备中高体分的SiC颗粒增强铝基复合材料。通过粉末冶金制备出的不同烧结工艺和不同中高体积分数的SiCp/6061Al复合材料,制备出的坯锭没有出现碎裂,材料表面也无明显的裂纹等缺陷。（2）55 vol.%SiCp/6061Al复合材料,随着烧结温度与烧结时间的增加,SiC与Al的界面反应加剧,产生脆性相Al4C3,以及Mg Al2O4和Mg O界面产物。经过去离子水浸泡腐蚀后,腐蚀最先开始在界面处,然后向铝基体侧逐渐扩展。（3）烧结温度主要影响Al4C3的形核,而烧结时间主要影响Al4C3的生长。在制备大尺寸工件的高体积分数SiCp/6061Al基复合材料时,为了避免有害反应的发生,反应温度不应超过670℃;在反应温度为650℃时,保温时间不应超过12h,在反应温度为630℃时,保温时间不应超过24h。（4）随着SiC颗粒体积分数的增加,颗粒分布越来越密集,个别区域发生团聚的现象,但界面较平整光滑,无界面产物,界面以机械结合和化学结合方式存在。（5）随着SiC颗粒体积分数的增加,材料密度、弹性模量、热导率逐渐增大,而抗弯强度、热膨胀系数随SiC颗粒体积分数的增加逐渐减小。
肖钟润[6]（2020）在《铝基复合材料中颗粒偏聚缺陷的超声检测与性能研究》文中进行了进一步梳理颗粒增强铝基复合材料性能优良,批量生产成本低,生产工艺简单,具有高塑性、高韧性、高硬度和高模量等优良特性。经过多年的发展,已经成为了航空航天、国防军事等高新技术领域中不可或缺的轻量化功能材料和结构材料。但由于制备工艺的不完善,以及第二相粒子的加入,颗粒增强铝基复合材料制品中容易出现颗粒分布不均匀的缺陷,这对材料的性能产生了严重影响,限制了颗粒增强铝基复合材料的使用。本论文针对颗粒增强铝基复合材料中容易出现的颗粒偏聚缺陷,利用超声波在不连续面会发生反射、散射和透射的特性,初步建立超声波信息和材料组织之间的相互关系,并研究了缺陷对复合材料性能的影响。为了探讨不同体积分数的SiC对性能的影响,在15%SiCp/2009Al和60%SiCp/2009Al复合材料中引入了预先制备好的不同体积分数的SiCp/Al复合材料试样,模拟SiC偏聚缺陷。使用超声无损检测对粉末冶金法制备的含缺陷的15%SiCp/2009A1和60%SiCp/2009Al复合材料试样进行超声无损探伤。同时模拟了不同形状和不同尺寸的SiC偏聚缺陷对性能的影响。通过超声无损检测技术对粉末冶金法制备的含缺陷的15%SiCp/2009Al和60%SiCp/2009Al复合材料进行研究,发现缺陷尺寸与体积分数差异均能在超声检测波形中呈现。引入不同体积分数的SiC形成尺寸和形状相同的缺陷时,SiC体积分数越大,峰值越高;相同体积分数的圆柱体缺陷,引入的SiC形成的缺陷尺寸越大,超声波峰值越高。在此基础上对颗粒分布不均匀缺陷进行定位,然后将这些缺陷解剖出来制成含缺陷的试样,对含缺陷试样进行拉伸性能测试。结果表明,随SiC偏聚缺陷尺寸增大,含缺陷试样的抗拉强度明显下降,较无缺陷位置下降24%,断后伸长率下降,对屈服强度影响不大;随着引入的SiC的体积分数增大到60%时,抗拉强度下降约30%。在拉伸断口的无缺陷区域可以观察到大量的韧窝,表明碳化硅增强铝基复合材料在拉伸过程中发生了韧性断裂,而在扫描电镜下观察到的的穿晶断裂和增强体颗粒的开裂,表明基体的应力向增强体颗粒发生了转移,增强体颗粒承载了较大载荷,颗粒增强作用得到发挥。含缺陷组织材料的拉伸断口处,可观察到缺陷部分发生了脆性断裂。在以上结果的基础上,对含SiC颗粒分布不均匀缺陷的15%SiCp/2009Al进行了断裂韧性测试。断裂韧性结果表明,随着SiC含量的增加,断裂韧性先增加后减小,无缺陷的15%SiCp/2009Al复合材料断裂韧性达到最大值22.55MPa·m1/2,缺陷尺寸为φ2mm × 4mm的试样中,断裂韧性最低值为7.68MPa·m1/2,与无缺陷标准试样相比,断裂韧性下降了 64.7%。当引入相同形状、相同体积分数的SiC形成偏聚区域,且此时SiC体积分数大于15%,则偏聚区域尺寸越大,韧性下降越大。总之,通过超声无损检测技术对粉末冶金法制备的含缺陷的15%SiCp/2009A1和60%SiCp/2009Al复合材料进行研究,对于偏聚区域尺寸在φ0.8mm × 1.6mm以上的缺陷,我们可以准确判断出缺陷对应的当量大小,并对材料性能的影响程度做一定的评估。在实际生产过程中,对颗粒增强铝基复合材料制品进行超声检测时,若发现含有偏聚区域尺寸在φ1.2mm× 2.4mm以上的较大区域的颗粒分布不均匀型缺陷时,制品的抗拉强度和断裂韧性均出现下降,屈服强度不变。需要根据实际应用场景,判断是否满足使用要求。
吴冲冲[7]（2020）在《Al-Si基复合材料中原位SiC的结构构型调控及其界面强化机理研究》文中提出由于力、热、电学性能优异,SiC颗粒（SiCp）是常用的铝基复合材料增强体,由其制备的铝基复合材料原料成本低廉、制备过程简单、力学性能优异。在该复合材料的制备过程中,SiCp一般通过外加法引入铝基体,该过程存在的界面问题限制了 SiCp增强效果的充分发挥。原位合成技术可以有效解决SiCp与铝基体的界面问题,但相关研究极少且不够完善。基于此,本文研究了 Al-Si-C体系中SiCp的原位合成技术,讨论了几个与之相关的关键问题,包括:外加SiCp的原位包覆技术,SiCp原位合成过程的结构和尺寸控制方法,以及原位SiCp对Al-Si合金三维构型的影响。本研究为解决SiCp与基体的界面问题提供了新思路,为充分发挥SiC颗粒的增强效果提供了新途径。（1）外加SiCp的原位包覆通过原位包覆法实现了外加SiCp的表面修饰。研究了原位包覆层的结构特征和生长机理,讨论了原位包覆层对SiCp与基体之间界面结合的作用,探讨了原位包覆层对Al-Si合金拉伸、耐磨性能的影响。研究表明,原位包覆层具有层状结构,是通过外加SiCp的外延生长形成的。原位包覆层—外加SiCp—基体之间形成的三明治结构具有很高的稳定性。原位包覆层通过应力缓冲作用、机械锁合作用以及表面修饰作用保证了 SiCp与基体的稳固结合,从而为SiCp增强作用的充分发挥提供了条件。原位包覆SiCp可引入Al-Si熔体中并维持完整的包覆结构:该颗粒的引入可显着提高合金的强度,特别是高温强度;在干摩擦过程中,原位包覆SiCp可在摩擦界面处积累,从而显着提高合金的耐磨性和摩擦系数,且磨损状态越严重,提高作用越明显。（2）原位SiCp的结构和尺寸控制通过调整原料成分和制备工艺,可在Al-Si-C体系中分别得到6H-SiC、3C-SiC以及纳米SiCp。研究了三种SiCp的晶体形貌、内部结构及生长机理,揭示了反应路径和前驱体对SiCp合成的重要作用。研究表明,通过液—固反应法和中间合金法分别原位合成了 6H-SiC和3C-SiC。6H-SiC和3C-SiC的外露面和晶体形貌各不相同,但内部均存在共格界面。二者的结构类型受反应路径和前驱体控制:6H-SiC由一步反应得到,一般可自由生长并形成完整晶体,片层结构的碳质体为其前驱体;3C-SiC由两步反应得到,难以充分生长,一般形成不完整晶体,且内部及表面常存在晶体缺陷,块状A14C3为其中间相和前驱体。6H-SiC和3C-SiC的生长机制分别为“多处形核—多层生长”的层状生长机制和“Al4C3的多区域转变”机制。通过液—固反应法合成了纳米SiCp,其结构为3C多型,呈六角板片状,板片在直径和厚度方向的平均尺寸均小于100 nm。为了降低表面能,纳米SiCp之间常相互连接并形成共格界面,界面处存在大量层错。纳米SiCp可引入A1-Si合金中并表现出明显的强化效果。（3）原位SiC对Al-Si合金三味构型的影响从Al-Si合金中提取得到了宏观Si骨架,研究了 SiC形态对骨架微观形貌、孔隙特征和压缩强度的影响;使用工业CT对合金相微骨架进行了表征,研究了原位SiC对合金相微骨架的微观形貌和结合强度的影响。研究表明,通过引入原位SiC,高硅Al-Si合金中可形成完整稳固的自支撑宏观Si骨架。由于原位SiC的直接和间接连接作用,Si骨架中各相之间的界面结合变得更加紧密有效,骨架的组织形貌变得更加规则连续,骨架的孔隙变得更加圆整均匀。进一步研究表明,原位SiC既可影响Si相的形核生长,又可改善外加SiCp与Si相的界面结合。通过引入原位SiC,骨架的压缩强度显着提高,平均孔径明显降低。在原位SiCp增强Al-Si-Cu基复合材料中,原位SiCp既可影响Si相的形核生长,并与之形成Si-SiC微骨架,又可影响合金相的析出过程,提高合金相微骨架的完整性。此外,Si-SiC微骨架与合金相微骨架还相互穿插形成了更加完整的复合骨架。
魏娟娟[8]（2019）在《热压烧结SiCp/6061Al复合材料组织及性能研究》文中指出本文采用热压烧结方法制备单一微米及纳/微米双尺度SiCp/6061Al复合材料,对复合材料的微观组织及性能进行了深入研究。分析实验结果发现烧结温度、SiC颗粒体积分数、SiC颗粒尺寸及热处理工艺对复合材料的组织及性能有较大影响。在不同烧结温度下制备微米SiCp/6061Al复合材料,结果发现,随烧结温度升高,Al元素和Si元素相互扩散距离增加,SiC颗粒与基体结合强度提高。XRD结果显示,当烧结温度低于490℃时,主相为Al和SiC相,当温度达到510℃时,检测到Al4C3相,说明此时发生界面反应,得到较合理的烧结温度为490℃。在490℃下制备微米SiCp/6061Al复合材料,结果发现,随SiC颗粒体积分数的增加,SiC颗粒的分布均匀性降低,致密度逐渐下降,显微硬度一直上升,抗拉强度及耐磨性先上升后下降,伸长率不断降低。在SiC颗粒体积分数为30%时复合材料的耐磨性最好、抗拉强度最高。制备不同颗粒尺寸的30%SiCp/6061Al复合材料,结果表明,当SiC颗粒尺寸为16μm时,颗粒在基体中分布最为均匀,界面结合及综合性能最好,断裂方式主要为界面处撕裂和SiC颗粒断裂,磨损形式主要为磨粒磨损和轻微的粘着磨损。对制备的纳/微米双尺度SiCp/6061Al复合材料组织及性能进行研究,结果发现在纳米SiC颗粒体积分数为0.8%时,复合材料的抗拉强度及伸长率最高。复合材料固溶处理结果显示,基体中第二相的溶解度随固溶温度的升高而不断增加,当固溶温度为530℃时,Mg2Si相基本完全溶解,复合材料的组织和力学性能得到进一步改善。复合材料时效处理结果显示,随时效时间的增加,复合材料的显微硬度及抗拉强度先提高后降低,当时效时间为10 h时,复合材料的显微硬度和抗拉强度达到最大,分别为158.5 HV和370 MPa。
汪奇鹏[9]（2019）在《SiCp/Al复合材料残余应力对尺寸稳定性影响数值模拟研究》文中认为高体积分数SiCp/Al复合材料是一种比强度高,导热系数高,膨胀系数低,尺寸稳定性好的材料,在航空航天,电子封装,精密仪器等领域有着普遍的运用,因此对SiCp/Al复合材料的导热性能以及尺寸稳定性要求越来越高。导热性能越好,结构件在受热时能够快速散热减小温度梯度,从而使构件受热变形量降低,这对尺寸稳定性有较高要求的构件特别重要。本文通过实验和有限元模拟的方法系统地研究了不同颗粒粒径、体积分数以及双粒径配比对SiCp/Al复合材料的导热性能及尺寸稳定性的影响,最后模拟了冷热循环工艺对尺寸稳定性的影响,揭示了不同影响因素下SiCp/Al复合材料热导率与尺寸稳定性的变化规律,为SiCp/Al复合材料在航空航天等领域精密仪器结构件上的应用提供理论依据和实践意义。本文的主要研究内容与结果如下:（1）采用粉末冶金法在750℃下烧结制备了体积分数为55%、60%,双粒径质量比为 W50μm:W14μm=2:1（W50/W14=2:1）、W85μm:W28μm=2:1（W85/W28=2:1）的 SiCp/Al复合材料,并利用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、能谱仪（EDS）等仪器观察分析SiCp/Al复合材料的组织形貌及成分,通过激光热导仪测量SiCp/Al复合材料的热导率。结果表明随着体积分数增大,W50/W14的SiCp/Al复合材料热导率由127W/m·k增大到135W/m·k,W85/W28的SiCp/Al复合材料热导率由131W/m·k增大到139W/m·k;相同体积分数下颗粒尺寸越大,热导率越大。（2）在建模软件Digimat中输入SiC颗粒以及A1基体的各项性能参数,通过改变SiC颗粒的尺寸、体积分数及双粒径配比,从而得到粒径为14μm、28μm、50μm、85μm,体积分数为 50%、55%、60%、65%以及粒径级配为 W50/W14=2:1（55vol%）、W85/W28=2:1（55vol%）、W50/W14=2:1（60vol%）、W85/W28=2:1（60vol%）的高体积分数 SiCp/Al复合材料二维有限元模型。将得到的有限元模型分别导入有限元软件ABAQUS中,在ABAQUS软件中根据要求对模型的分析步、边界条件、约束条件设置,进行热传导模拟和残余应力模拟,根据云图即可分析计算得到材料的热导率和材料尺寸稳定性。（3）基于文献报道,SiCp/Al复合材料热导率及残余应力有限元模拟具有可行性。通过有限元模拟及实验研究发现碳化硅颗粒的体积分数和尺寸对复合材料的热导率及尺寸稳定性都有影响。有限元模拟结果表明:a)SiCp/Al复合材料的热导率随着颗粒体积分数的增加而增大,热导率由165.25W/m·k增大到168.08W/m·k,模拟结果与Maxwell模型的理论值以及实验值一致;SiCp/Al复合材料的导热系数随粒径的增大而增大,导热系数从165.76W/m·k增加到169.92W/m·k,与实验结果一致;双粒径级配的实验结果和模拟结果都与单一粒径的规律相同。b)随着体积分数的增大,SiCp/Al复合材料内部的残余应力增大,但是尺寸稳定性先变大后减小;随着颗粒尺寸的增大,SiCp/Al复合材料内部的残余应力减小,最大残余应力由1178MPa减小到779Mpa,所以尺寸稳定性也越好;冷热循环处理可以有效降低SiCp/Al复合材料的残余应力从而提高尺寸稳定性,随着循环次数的增加,残余应力不断减小,经过三次冷热循环时材料的尺寸稳定性就基本可以得到稳定。图[45]表[12]参[114]。
许慧[10]（2018）在《层状结构铝基复合材料近终形制备与性能研究》文中研究表明车辆的轻量化是目前汽车行业发展的重要趋势,而刹车鼓作为车轮端的重要部件,其减重是实现轻量化的有效途径。铝基复合材料由于具有高强度、耐磨损、高导热等优点,非常适合用作刹车鼓的制备。本文为了充分发挥铝基复合材料的优点,弥补其加工性能差的缺点,设计了层状结构的铝基复合材料刹车鼓,在内侧磨损面使用颗粒纤维混杂增强铝基复合材料,强度高、耐磨损,外侧使用单一的铝合金材料,韧性好、便于机械加工制造。选用了热固性酚醛树脂基粘结剂、石墨作造孔剂、磷酸二氢铝为高温粘结剂的成分配比,采用模压成形法制备了孔隙率在50%-70%范围内灵活可调的碳化硅颗粒（粒径14μm）和氧化铝短纤维（直径10μm,长径比2-5）混合预制坯。坯体的烧结在1000℃下空气中进行,既可以彻底烧除预制坯中的石墨,同时在碳化硅表面形成一层0.2μm的氧化膜,改善了颗粒与铝基体的润湿性。与石蜡基粘结剂与聚乙烯醇基粘结剂相比,酚醛树脂基粘结剂制备出的坯体高温强度及孔隙率都得到提高,坯体尺寸稳定性更好。复合材料的基体材料选用可热处理强化的2024变形铝合金。该铝合金所含的合金成分主要是Cu和Mg,在提高铝基体的力学性能、耐蚀及抗氧化性能的同时改善了基体与增强相间的润湿性。利用真空压力熔渗的工艺完成预制坯的浸渗,通过模具的合理设计完成层状结构复合材料的近终形制备。并研究了熔渗过程中温度、压力及保压机制对层状结构复合材料组织性能的影响,最终确定最佳的熔渗工艺为720℃保温1Omin后开始加压至15MPa,保压1Omin后降温,降温过程中持续加压至凝固。通过对材料组织的观察和力学性能的测试,探索了增强体系中颗粒与纤维的比例对材料组织与性能的影响。在增强相总体积分数为30%的铝基复合材料中,（20%SiCp+10%Al2O3sf）/A12024的抗拉性能最高,室温下为391.34MPa,300℃下为164MPa。对四种增强相配比的复合材料在受到300MPa拉应力时材料内部的应力分布进行有限元模拟,发现当颗粒与纤维的体积比为4:1、2:1、1:2、1:4时,分布于增强相上的最大应力值分别为786.27MPa、376.03MPa、526.33MPa、1441.1MPa,基体内部的最大应力值分别为1301.8MPa、1276.2MPa、1373.6MPa、1441.1MPa;由此可见颗粒与纤维的体积比为2:1的配比能够改善增强相及基体中的应力分布,在该配比下,分布于增强相与基体的应力均为四个配比中的最低值,因而在此配比下复合材料的抗拉性能最优。并利用Ansys有限元模拟对实际工况下刹车鼓的层状结构进行受力分析,当假设外层铝合金层厚度为2mm时,内层复合材料层的厚度不应小于0.4mm。将复合材料与HT400在4.2m/s、0.7MPa的条件下进行销盘式摩擦实验,发现复合材料的平均摩擦系数随着增强相中氧化铝短纤维比例的增加而降低,（30vol.%Al203sf+10vol.%SiCp）/A12024 平均摩擦系数最低,为 0.37。当增强相中Al2O3sf和SiCp的体积比由0增加到1,复合材料的磨损率逐由0.57kg/m3降至0.39kg/m3,磨损机制为磨料磨损和犁沟磨损;当增强相中Al203sf和SiCp的体积比由1增加到3时,复合材料的磨损率增加至0.59kg/m3,磨损机制变为粘着磨损。随着增强相中Al2O3sf含量的增加,磨屑的尺寸逐渐减小,直径由6μm逐渐过渡到直径约1.5μm。由于氧化铝短纤维的热导率较低,所以随着增强相中氧化铝短纤维比例的增加,复合材料的热导率由108W·m-1·K-1降低至86W·m-1·K-1。本文利用近似方法,在广义自洽理论基础上构建了颗粒纤维混杂增强金属基复合材料的热导率计算模型,将含有界面相的碳化硅颗粒等效为“一次等效增强颗粒”,将含有氧化铝短纤维的基体等效为“一次等效基体”,将“一次等效增强颗粒”嵌入“一次等效基体”共同作为“二次等效颗粒”,后将“二次等效颗粒”嵌入与A12024热导率相等的均匀各向同性介质中,计算出包含有颗粒、纤维及界面的颗粒纤维混杂增强铝基复合材料的热导率,对材料的设计具有一定的指导意义。
二、SiCp增强铝基复合材料的制备与应用的研究进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、SiCp增强铝基复合材料的制备与应用的研究进展（论文提纲范文）
（1）高强耐磨层状铝基复合材料流变模锻工艺及组织性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 高强铝合金的铸造成型 |
| 1.2.1 7xxx系铝合金的研究现状 |
| 1.2.2 7xxx铝合金的铸造工艺 |
| 1.2.3 7xxx铝合金流变成型研究进展 |
| 1.3 层状复合材料的成型方法 |
| 1.3.1 离心铸造法 |
| 1.3.2 浸渗法 |
| 1.3.3 铸造复合法 |
| 1.4 层状复合材料的界面结合机理 |
| 1.4.1 固液界面的复合机理 |
| 1.4.2 固液界面的过渡层 |
| 1.4.3 元素扩散及化合物生长对固液界面结合性能的影响 |
| 1.5 本论文研究目的与意义 |
| 1.6 本论文的难点、关键技术及创新点 |
| 1.7 本论文研究内容及技术路线 |
| 2 研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 SiCp/A357复合材料 |
| 2.1.2 7050铝合金 |
| 2.2 实验装置 |
| 2.2.1 SiC颗粒预处理装置 |
| 2.2.2 真空搅拌铸造装置 |
| 2.2.3 固液复合铸造装置 |
| 2.2.4 熔体处理装置 |
| 2.2.5 热处理装置 |
| 2.3 有限元模拟仿真 |
| 2.3.1 模拟仿真软件及内容 |
| 2.3.2 几何模型的建立及计算参数 |
| 2.4 分析测试方法 |
| 2.4.1 化学成分分析 |
| 2.4.2 微观组织观察 |
| 2.4.3 室温力学性能分析 |
| 2.4.4 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.5 摩擦磨损性能分析 |
| 3 7050铝合金流变模锻工艺研究 |
| 3.1 7050铝合金流变模锻工艺仿真优化 |
| 3.1.1 模型建立及计算参数设定 |
| 3.1.2 计算结果及分析 |
| 3.2 实验中各工艺参数对成型性的影响 |
| 3.2.1 模具温度的影响 |
| 3.2.2 浇铸温度的影响 |
| 3.2.3 比压对成型性的影响 |
| 3.3 各工艺参数对微观缺陷的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 7050铝合金流变模锻组织性能调控研究 |
| 4.1 流变模锻成型工艺对组织的影响 |
| 4.1.1 浇铸温度对微观组织的影响 |
| 4.1.2 比压对晶粒形貌的影响 |
| 4.2 7050铝合金组织调控方案 |
| 4.3 7050铝合金制动毂调控前后的组织与性能 |
| 4.4 7050铝合金组织调控优化机理 |
| 4.4.1 微合金化对7050铝合金铸件微观组织与力学性能的影响 |
| 4.4.2 IC-AEMS熔体处理对7050铝合金铸件微观组织和性能的影响 |
| 4.5 7050铝合金层的拉伸断口分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 PAMC/Al层状复合材料制动毂固液复合铸造工艺研究 |
| 5.1 PAMC/Al层状复合材料制动毂固液复合铸造工艺仿真优化 |
| 5.1.1 耐磨环厚度对其内表面升温的影响 |
| 5.1.2 耐磨环高度对其内表面升温的影响 |
| 5.1.3 耐磨环预热温度对其内表面升温的影响 |
| 5.2 复合铸造工艺参数对固液界面结合的影响 |
| 5.2.1 耐磨环表面处理对界面结合的影响 |
| 5.2.2 耐磨环预热温度对界面结合的影响 |
| 5.2.3 复合铸造加压前等待时间对界面结合的影响 |
| 5.3 分析与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 PAMC/Al层状复合材料制动毂固液复合界面的组织与性能 |
| 6.1 固液复合界面的微观组织结构 |
| 6.1.1 铸态固液复合界面的微观组织结构 |
| 6.1.2 T6态固液复合界面的微观组织结构 |
| 6.2 固液复合界面的力学性能 |
| 6.2.1 维氏硬度测试 |
| 6.2.2 剪切性能测试 |
| 6.3 分析和讨论 |
| 6.3.1 固液铸造过程中界面的形成 |
| 6.3.2 剪切断口分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 大型PAMC/Al层状复合材料制动毂复合铸造实验 |
| 7.1 大型PAMC/Al层状复合材料制动毂结构及制备 |
| 7.2 大型PAMC/Al层状复合材料制动毂组织及性能 |
| 7.2.1 微观组织表征 |
| 7.2.2 性能分析 |
| 7.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）熔体挤压浸渗金属涂覆碳纤维增强铝基复合材料微观组织与力学性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 C_f/Al复合材料概述 |
| 1.2.1 碳纤维增强体 |
| 1.2.2 铝基体 |
| 1.2.3 C_f/Al复合材料的强化机制 |
| 1.3 影响C_f/Al复合材料界面效应的因素 |
| 1.3.1 铝基体与碳纤维间的润湿性分析 |
| 1.3.2 铝基体与碳纤维间的界面反应分析 |
| 1.4 改善C_f/Al复合材料界面性能的方法 |
| 1.4.1 基体改性 |
| 1.4.2 纤维表面涂覆处理 |
| 1.5 C_f/Al复合材料的研究现状 |
| 1.5.1 制备工艺研究进展 |
| 1.5.2 力学性能研究进展 |
| 1.6 本论文的研究意义及内容 |
| 2 材料制备及表征方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.1.1 增强体 |
| 2.1.2 铝基体 |
| 2.1.3 所用试剂 |
| 2.2 材料制备工艺方法 |
| 2.2.1 碳纤维表面电镀涂层工艺 |
| 2.2.2 熔体挤压浸渗工艺 |
| 2.2.3 胶体分散及抽滤制备工艺 |
| 2.3 测试与表征 |
| 2.3.1 单丝拉伸强度测试 |
| 2.3.2 涂层结合力测试 |
| 2.3.3 密度测量 |
| 2.3.4 硬度测定 |
| 2.3.5 拉伸力学性能测试 |
| 2.3.6 微观形貌及相成分分析 |
| 2.3.7 胶体溶液黏度测量 |
| 2.3.8 阻尼性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 碳纤维表面电镀金属涂层工艺及其参数影响机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超声振荡辅助电镀工艺对电镀涂层效果的影响 |
| 3.3 碳纤维表面电镀镍工艺及其参数影响 |
| 3.3.1 添加剂对电镀镍涂层效果的影响 |
| 3.3.2 pH值对电镀镍涂层效果的影响 |
| 3.3.3 电流密度对镍涂层沉积效果的影响 |
| 3.3.4 电镀时间对镍涂层沉积效果的影响 |
| 3.3.5 电镀液温度对镍涂层沉积效果的影响 |
| 3.3.6 镍涂层与碳纤维结合力测试 |
| 3.4 碳纤维表面电镀铜工艺及其参数影响 |
| 3.4.1 添加剂对电镀铜涂层效果的影响 |
| 3.4.2 pH值对电镀铜涂层效果的影响 |
| 3.4.3 电流密度对铜涂层沉积效果的影响 |
| 3.4.4 电镀时间对铜涂层沉积效果的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 C_f/Al复合材料界面调控及力学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 涂层对C_f与A1熔体间的润湿性及界面反应的影响机制 |
| 4.2.1 涂层对Al熔体浸润性的影响机制 |
| 4.2.2 涂层对抑制C_f与Al熔体界面反应的影响 |
| 4.2.3 含不同种类涂层的C_f/Al复合材料拉伸性能 |
| 4.2.4 含不同种类涂层的C_f/Al复合材料失效机制 |
| 4.3 浸渗温度对C_f/Al复合材料微观组织及拉伸力学性能的影响 |
| 4.3.1 浸渗温度对Al基体浸渗过程的影响机理 |
| 4.3.2 浸渗温度对C_f/Al复合材料微观组织的影响 |
| 4.3.3 浸渗温度对C_f/Al复合材料拉伸性能的影响 |
| 4.4 C_f/Al复合材料界面调控及对拉伸力学性能影响机制 |
| 4.4.1 含不同涂层厚度的C_f/Al复合材料微观组织 |
| 4.4.2 含不同涂层厚度的C_f/Al复合材料拉伸性能 |
| 4.5 纤维含量对C_f/Al复合材料拉伸力学性能影响 |
| 4.6 C_f/Al复合材料阻尼性能研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 SiC_p与C_(sf)协同增强铝基复合材料力学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微米SiC_p与C_(sf)协同增强铝基复合材料力学性能 |
| 5.2.1 胶体溶液分散机理分析 |
| 5.2.2 复合粉体的微观形貌 |
| 5.2.3 SiC_(mp)/C_(sf)/Al复合材料的微观形貌 |
| 5.2.4 SiC_(mp)/C_(sf)/Al复合材料物相分析 |
| 5.2.5 SiC_(mp)/C_(sf)/Al复合材料的硬度及拉伸力学性能 |
| 5.2.6 SiC_(mp)/C_(sf)/Al复合材料失效机制 |
| 5.2.7 SiC_(mp)/C_(sf)/Al复合材料阻尼性能研究 |
| 5.3 纳米SiC_p与C_(sf)协同增强铝基复合材料力学性能 |
| 5.3.1 复合粉体的微观形貌 |
| 5.3.2 SiC_(np)/C_(sf)/Al复合材料的微观形貌 |
| 5.3.3 SiC_(np)/C_(sf)/Al复合材料物相分析 |
| 5.3.4 SiC_(np)/C_(sf)/Al复合材料的硬度及拉伸力学性能 |
| 5.3.5 SiC_(np)/C_(sf)/Al复合材料阻尼性能研究 |
| 5.4 复合材料性能对比 |
| 5.4.1 两种不同粒径的SiC_p/C_(sf)/Al复合材料性能对比 |
| 5.4.2 本研究与文献报道铝基复合材料性能对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）SiC氧化对SLM制备SiC/Al复合材料组织和性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 碳化硅增强铝基(SiC_p/Al)复合材料 |
| 1.1.1 碳化硅颗粒增强铝基复合材料制备方法 |
| 1.1.2 界面问题研究和改善措施 |
| 1.2 选区激光熔化 |
| 1.2.1 技术原理 |
| 1.2.2 技术优势 |
| 1.3 SLM成形碳化硅增强铝基复合材料研究概述 |
| 1.3.1 SLM成形碳化硅增强铝基复合材料发展历程 |
| 1.3.2 SLM成形SiC增强铝基复合材料研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 实验材料和测试方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 原始粉末成分 |
| 2.2.2 机械混合工艺 |
| 2.3 SiC高温氧化工艺 |
| 2.4 实验设备和参数调控 |
| 2.4.1 选区激光熔化成形设备 |
| 2.4.2 Magics实验软件 |
| 2.4.3 样品制备流程 |
| 2.5 分析测试方法 |
| 2.5.1 致密度测定 |
| 2.5.2 光学显微镜 |
| 2.5.3 XRD物相检测 |
| 2.5.4 扫描电镜分析 |
| 2.5.5 热重分析 |
| 2.5.6 显微硬度 |
| 2.5.7 压缩实验 |
| 2.5.8 电化学实验 |
| 3 SiC高温氧化规律研究 |
| 3.1 SiC颗粒氧化增重规律 |
| 3.2 SiO_2膜厚度的计算 |
| 3.3 SiC氧化物相分析 |
| 3.4 SiC颗粒氧化形貌 |
| 3.5 SiC颗粒热重分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 SiC_p/AlSi10Mg复合材料SLM成形工艺参数研究 |
| 4.1 激光功率对SiCp/AlSi10Mg复合材料致密度的影响 |
| 4.2 扫描速度对SiCp/AlSi10Mg复合材料致密度的影响 |
| 4.3 扫描间距对SiCp/AlSi10Mg复合材料致密度的影响 |
| 4.4 田口正交实验 |
| 4.5 响应面设计和优化 |
| 4.5.1 响应面模型设计和方差分析 |
| 4.5.2 响应面分析及最优值 |
| 4.6 SLM成形缺陷分析 |
| 4.6.1 粉末飞溅 |
| 4.6.2 裂纹 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 SiC氧化对SiC_p/AlSi10Mg复合材料组织与性能影响 |
| 5.1 组织形貌分析 |
| 5.1.1 宏观形貌 |
| 5.1.2 显微组织 |
| 5.1.3 物相分析 |
| 5.1.4 扫描电镜分析 |
| 5.2 显微硬度 |
| 5.3 压缩性能 |
| 5.4 增强机理分析 |
| 5.5 耐腐蚀性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（4）选区激光熔化SiCp/AlSi10Mg复合材料的组织及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 论文的主要创新与贡献 |
| 1 绪论 |
| 1.1 金属的选区激光熔化技术 |
| 1.1.1 选区激光熔化技术概述 |
| 1.1.2 选区激光熔化技术成形原理及影响因素 |
| 1.2 金属基复合材料研究概述 |
| 1.2.1 典型的铝基复合材料 |
| 1.2.2 铝基复合材料研究概况 |
| 1.2.3 铝基复合材料的制备 |
| 1.2.4 铝基复合材料的国内外研究现状 |
| 1.3 SLM成形碳化硅增强铝基复合材料的研究发展现状 |
| 1.4 本课题来源、研究目的和主要内容 |
| 1.4.1 本课题来源、研究目的及意义 |
| 1.4.2 本课题研究的主要内容 |
| 2 实验材料、设备及试验方法 |
| 2.1 SLM实验材料 |
| 2.1.1 原始粉末材料 |
| 2.1.2 基板材料 |
| 2.2 实验设备及制备过程 |
| 2.2.1 实验设备 |
| 2.2.2 SLM成形试样制备过程 |
| 2.3 组织表征与性能测试 |
| 2.3.1 金相组织分析 |
| 2.3.2 致密度分析 |
| 2.3.3 扫描形貌分析 |
| 2.3.4 物相分析 |
| 2.3.5 显微硬度测定 |
| 2.3.6 摩擦磨损性能测试 |
| 2.3.7 拉伸实验测试 |
| 3 SLM工艺对SiC_p/AlSi_(10)Mg复合材料的组织及性能的影响 |
| 3.1 SLM实验过程 |
| 3.2 工艺参数对SLM成形SiC_p/AlSi_(10)Mg试样致密度的影响 |
| 3.2.1 激光扫描功率对SLM成形试样致密度的影响 |
| 3.2.2 激光扫描间距对SLM成形试样致密度的影响 |
| 3.3 激光扫描策略对SLM成形SiC_p/AlSi_(10)Mg试样显微组织的影响 |
| 3.4 工艺参数对SLM成形SiC_p/AlSi_(10)Mg试样物相分布的影响 |
| 3.5 工艺参数对SLM成形SiC_p/AlSi_(10)Mg试样显微形貌影响 |
| 3.6 工艺参数对SLM成形SiC_p/AlSi_(10)Mg试样显微硬度的影响 |
| 3.7 工艺参数对SLM成形SiC_p/AlSi_(10)Mg试样常温拉伸性能的影响 |
| 3.8 工艺参数对SLM成形SiC_p/AlSi_(10)Mg试样摩擦磨损性能的影响 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 碳化硅表面氧化处理对SLM成形SiC_p/AlSi_(10)Mg复合材料组织性能的影响 |
| 4.1 碳化硅的表面氧化处理 |
| 4.1.1 不同氧化时间对二氧化硅晶型的影响 |
| 4.1.2 不同氧化温度对二氧化硅晶型的影响 |
| 4.1.3 碳化硅颗粒氧化形貌 |
| 4.2 SiC_p表面氧化处理对SiC_p/AlSi_(10)Mg试样中分散行为的影响 |
| 4.3 SiC_p表面氧化处理对SiC_p/AlSi_(10)Mg试样相与显微组织的影响 |
| 4.4 SiC_p表面氧化处理对SiC_p/AlSi_(10)Mg试样摩擦磨损性能的影响 |
| 4.5 SiC_p表面氧化处理对SiC_p/AlSi_(10)Mg试样常温拉伸性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 热处理对SLM成形SiC_p/AlSi_(10)Mg复合材料组织性能的影响 |
| 5.1 热处理工艺对SiC_p/AlSi_(10)Mg试样显微形貌的影响 |
| 5.2 热处理工艺对SiC_p/AlSi_(10)Mg试样物相分布的影响 |
| 5.3 热处理工艺对SiC_p/AlSi_(10)Mg试样显微硬度的影响 |
| 5.4 热处理工艺对SiC_p/AlSi_(10)Mg试样常温拉伸性能的影响 |
| 5.5 热处理工艺对SiC_p/AlSi_(10)Mg试样拉伸断口形貌分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（5）中高体积分数铝基碳化硅复合材料微观结构与界面表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铝基复合材料 |
| 1.2.1 铝基复合材料增强体 |
| 1.3 SiC颗粒增强铝基复合材料 |
| 1.3.1 SiC颗粒增强铝基复合材料的分类 |
| 1.3.2 SiC颗粒增强铝基复合材料的应用概况 |
| 1.4 SiCp/Al复合材料主要制备工艺研究现状 |
| 1.5 SiCp/Al复合材料界面 |
| 1.5.1 界面类型 |
| 1.5.2 界面效应 |
| 1.5.3 SiC/Al界面反应 |
| 1.6 本论文的主要研究目的及内容 |
| 第2章 实验材料及实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 基体材料 |
| 2.1.2 增强体材料 |
| 2.2 复合材料组织结构分析 |
| 2.2.1 金相微观组织分析 |
| 2.2.2 扫描电镜显微组织分析 |
| 2.2.3 X射线衍射仪物相分析 |
| 2.2.4 透射电镜界面分析 |
| 2.3 材料性能测试方法 |
| 2.3.1 密度测试 |
| 2.3.2 抗弯强度测试 |
| 2.3.3 弹性模量测试 |
| 2.3.4 热导率测试 |
| 2.3.5 热膨胀系数测试 |
| 2.4 实验技术路线 |
| 第3章 SiC颗粒增强铝基复合材料的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 复合材料的制备 |
| 3.2.1 混粉 |
| 3.2.2 冷压成形 |
| 3.2.3 真空热压烧结 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 工艺参数对材料微观结构与界面结合的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 烧结工艺对55vol%SiCp/6061Al复合材料显微组织的影响 |
| 4.2.1 55vol.%SiCp/6061Al显微组织和XRD |
| 4.2.2 55vol.%SiCp/6061Al复合材料密度和表面形貌 |
| 4.2.3 实验结果与分析 |
| 4.3 烧结工艺对55vol.%SiCp/6061Al复合材料界面的影响 |
| 4.3.1 55vol.%SiCp/6061Al的界面反应 |
| 4.3.2 55vol.%SiCp/6061Al的浸泡腐蚀 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 SiC颗粒体积分数对铝基复合材料组织与性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 SiCp/Al复合材料的显微组织 |
| 5.3 SiCp/Al复合材料的界面结合 |
| 5.4 SiCp/Al复合材料的密度 |
| 5.5 SiCp/Al复合材料的力学性能 |
| 5.5.1 弹性模量 |
| 5.5.2 抗弯强度 |
| 5.6 SiCp/Al复合材料的热物理性能 |
| 5.6.1 热导率 |
| 5.6.2 热膨胀系数 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学期间研究成果 |
| 致谢 |
（6）铝基复合材料中颗粒偏聚缺陷的超声检测与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 铝基复合材料概述 |
| 1.1.1 制备方法 |
| 1.1.2 铝基复合材料的应用 |
| 1.2 缺陷检测 |
| 1.2.1 计算机层析照相法 |
| 1.2.2 X射线无损检测法 |
| 1.2.3 微波检测技术 |
| 1.2.4 超声检测技术 |
| 1.3 超声检测的研究现状 |
| 1.3.1 钢铁材料 |
| 1.3.2 复合材料 |
| 1.4 本课题研究内容和目的 |
| 2 颗粒增强铝基复合材料微观缺陷超声评价基础 |
| 2.1 超声无损检测 |
| 2.1.1 超声波特性 |
| 2.1.2 超声波声速 |
| 2.2 超声波的传播特性 |
| 2.2.1 声束扩展引起的衰减 |
| 2.2.2 吸收衰减 |
| 2.2.3 散射衰减 |
| 3 材料的制备与实验方法 |
| 3.1 实验方案 |
| 3.2 试样的设计与制备 |
| 3.2.1 试样的设计 |
| 3.2.2 试样的制备 |
| 3.3 缺陷的评定 |
| 3.3.1 缺陷位置的确定 |
| 3.3.2 缺陷尺寸的评定 |
| 3.4 复合材料微结构表征 |
| 3.4.1 金相显微镜观察 |
| 3.4.2 扫描电子显微镜观察 |
| 3.5 复合材料的性能测试 |
| 3.5.1 拉伸试验 |
| 3.5.2 断裂韧性试验 |
| 4 颗粒增强铝基复合材料偏聚缺陷特征研究 |
| 4.1 颗粒偏聚度 |
| 4.2 距离波幅曲线 |
| 4.3 偏聚缺陷特征观察 |
| 4.3.1 圆柱形偏聚缺陷特征观察 |
| 4.3.2 圆球形偏聚缺陷特征观察 |
| 4.4 本章小节 |
| 5 颗粒增强铝基复合材料拉伸性能研究 |
| 5.1 实验方案 |
| 5.2 拉伸试验结果 |
| 5.3 断口扫描分析 |
| 5.4 缺陷解剖分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 6 颗粒增强铝基复合材料断裂韧性研究 |
| 6.1 实验方案 |
| 6.2 复合材料断裂韧性计算 |
| 6.3 断裂机理分析 |
| 6.4 本章小节 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（7）Al-Si基复合材料中原位SiC的结构构型调控及其界面强化机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 本文的创新点和主要贡献 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 SiC的结构特点 |
| 1.2.1 SiC的结构及性能特点 |
| 1.2.2 SiC的多型性 |
| 1.2.3 SiC的多型稳定性 |
| 1.2.4 SiC的合成方法与合成温度 |
| 1.3 SiC_p增强铝基复合材料制备过程的几个界面问题 |
| 1.3.1 SiC与Al的润湿性 |
| 1.3.2 SiC与Al的界面反应 |
| 1.3.3 SiC_p与Al的界面改善方法 |
| 1.3.4 SiC_p的原位合成 |
| 1.4 Al-Si合金的三维构型 |
| 1.4.1 Si相的三维网状构型 |
| 1.4.2 合金相的微骨架结构 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 试验材料与试验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试样制备 |
| 2.2.1 复合材料的制备 |
| 2.2.2 Si骨架的制备 |
| 2.3 试样分析 |
| 2.3.1 颗粒萃取 |
| 2.3.2 物相分析 |
| 2.3.3 微观组织形貌分析 |
| 2.3.4 差示扫描量热分析 |
| 2.3.5 拉曼光谱分析 |
| 2.3.6 纳米压痕测试 |
| 2.3.7 拉伸和压缩性能测试 |
| 2.3.8 耐磨性测试 |
| 2.3.9 骨架孔隙特征分析 |
| 2.3.10 有限元分析 |
| 第三章 外加SiCp的原位包覆及界面强化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 外加SiC_p的原位包覆 |
| 3.2.1 外加SiC_p的形貌特征 |
| 3.2.2 Al-Si-SiC_p复合材料的组织形貌 |
| 3.2.3 原位包覆外加SiC_p的形貌特征 |
| 3.3 原位包覆层的生长机制 |
| 3.3.1 原位包覆层的生长过程 |
| 3.3.2 原位包覆层的反应路径 |
| 3.4 原位包覆层的界面强化机理 |
| 3.4.1 原位包覆层的应力缓冲作用 |
| 3.4.2 原位包覆层的机械锁合和表面修饰作用 |
| 3.5 原位包覆SiC_p对Al-Si合金的强化行为 |
| 3.6 原位包覆SiC_p对Al-Si合金耐磨性的影响 |
| 3.6.1 SiC_p增强Al-Si基复合材料的耐磨性 |
| 3.6.2 原位包覆SiC_p改善耐磨性的机理 |
| 3.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 原位SiC_p的结构和尺寸调控 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 6H-SiC和3C-SiC的合成及表征 |
| 4.2.1 6H-SiC的形貌及结构分析 |
| 4.2.2 3C-SiC的形貌及结构分析 |
| 4.3 6H-SiC和3C-SiC的反应路径和生长机制 |
| 4.3.1 6H-SiC和3C-SiC的反应路径 |
| 4.3.2 6H-SiC和3C-SiC的生长机制 |
| 4.4 纳米SiC_p的合成 |
| 4.4.1 纳米SiC_p的合成及结构特点 |
| 4.4.2 纳米SiC_p的晶体形貌及尺寸分布 |
| 4.4.3 纳米SiC_p的合成路径 |
| 4.4.4 纳米SiC_p对Al-Si合金的强化 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 原位SiC对Al-Si合金三维构型的影响 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 原位SiC对Si骨架组织形貌的改善 |
| 5.2.1 Si-SiC宏观骨架的获取和观察方法 |
| 5.2.2 SiC_p类型对Si骨架宏观形貌的影响 |
| 5.2.3 原位SiC对Si骨架的强化机理研究 |
| 5.3 原位SiC对Si骨架的强化行为 |
| 5.3.1 骨架类型与性能的关系 |
| 5.3.2 SiCp尺寸含量对骨架性能的影响 |
| 5.4 原位SiC对合金相微骨架的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 外文论文 |
| 学位论文评阚及答辩情祝表 |
（8）热压烧结SiCp/6061Al复合材料组织及性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 背景 |
| 1.2 SiC颗粒增强Al基复合材料的制备方法 |
| 1.2.1 粉末冶金法 |
| 1.2.2 搅拌铸造法 |
| 1.2.3 压力浸渗法 |
| 1.2.4 喷射沉积法 |
| 1.3 微米SiCp/Al复合材料的研究现状 |
| 1.3.1 SiC颗粒含量对复合材料组织及性能的影响 |
| 1.3.2 SiC颗粒尺寸对复合材料组织及性能的影响 |
| 1.3.3 热处理对复合材料组织及性能的影响 |
| 1.4 纳/微米双尺度SiCp/Al复合材料的研究进展 |
| 1.5 应用现状 |
| 1.5.1 航空航天领域 |
| 1.5.2 汽车制造领域 |
| 1.5.3 电子及光学领域 |
| 1.6 本文研究意义及内容 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 2 实验材料及方法 |
| 2.1 实验原材料 |
| 2.1.1 基体粉末 |
| 2.1.2 增强体颗粒 |
| 2.2 复合材料制备 |
| 2.2.1 6061Al粉体制备工艺 |
| 2.2.2 复合粉末制备 |
| 2.2.3 热压烧结 |
| 2.3 热处理 |
| 2.4 显微组织表征 |
| 2.4.1 显微组织分析 |
| 2.4.2 XRD物相分析 |
| 2.5 性能测试 |
| 2.5.1 致密度测定 |
| 2.5.2 硬度测定 |
| 2.5.3 拉伸性能测定 |
| 2.5.4 摩擦磨损性能测定 |
| 3 微米SiCp/6061Al复合材料组织及性能研究 |
| 3.1 烧结温度对SiCp/6061Al复合材料组织及性能的影响 |
| 3.1.1 微观组织分析 |
| 3.1.2 致密度分析 |
| 3.1.3 显微硬度分析 |
| 3.1.4 拉伸性能及断裂机制分析 |
| 3.1.5 摩擦磨损性能及磨损机理分析 |
| 3.2 SiC颗粒体积分数对SiCp/6061Al复合材料组织及性能的影响 |
| 3.2.1 微观组织分析 |
| 3.2.2 致密度分析 |
| 3.2.3 显微硬度分析 |
| 3.2.4 拉伸性能及断裂机制分析 |
| 3.2.5 摩擦磨损性能及磨损机理分析 |
| 3.3 SiC颗粒尺寸对SiCp/6061Al复合材料组织及性能的影响 |
| 3.3.1 微观组织分析 |
| 3.3.2 致密度分析 |
| 3.3.3 显微硬度分析 |
| 3.3.4 拉伸性能及断裂机制分析 |
| 3.3.5 摩擦磨损性能及磨损机理分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 纳/微米双尺度SiCp/6061Al复合材料组织及性能研究 |
| 4.1 纳米SiC颗粒体积分数对复合材料组织的影响 |
| 4.2 纳米SiC颗粒体积分数对复合材料性能的影响 |
| 4.2.1 致密度分析 |
| 4.2.2 显微硬度分析 |
| 4.2.3 拉伸性能及断裂机制分析 |
| 4.3 热处理对SiCp/6061Al复合材料组织及性能的影响 |
| 4.3.1 固溶温度对SiCp/6061Al复合材料组织的影响 |
| 4.3.2 固溶温度对SiCp/6061Al复合材料力学性能的影响 |
| 4.3.3 时效时间对SiCp/6061Al复合材料力学性能的影响 |
| 4.4 小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）SiCp/Al复合材料残余应力对尺寸稳定性影响数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 SiCp/AI复合材料的制备方法 |
| 1.2.1 固态法 |
| 1.2.2 液态法 |
| 1.2.3 喷射成型法 |
| 1.2.4 原位生长法 |
| 1.2.5 超声法 |
| 1.3 SiCp/AI复合材料的数值模拟研究现状 |
| 1.3.1 热导率数值模拟 |
| 1.3.2 尺寸稳定性数值模拟 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 材料及模拟方法 |
| 2.1 实验原料及设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 数值模拟基本方法 |
| 2.2.1 有限差分法 |
| 2.2.2 有限元法 |
| 2.2.3 边界元法 |
| 2.2.4 有限体积法 |
| 2.3 DIGIMAT建模软件 |
| 2.3.1 DIGIMAT简介 |
| 2.3.2 DIGIMAT模块 |
| 2.4 ABAQUS有限元模拟步骤 |
| 2.4.1 前处理 |
| 2.4.2 计算求解 |
| 2.4.3 后处理 |
| 第三章 SiCp/Al复合材料的制备及性能测试 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SiCp/Al复合材料的制备 |
| 3.2.1 SiC颗粒预处理 |
| 3.2.2 计算称重 |
| 3.2.3 混料 |
| 3.2.4 压片 |
| 3.2.5 烧结 |
| 3.3 复合材料的性能测试 |
| 3.3.1 密度的测量 |
| 3.3.2 显微组织的表征 |
| 3.3.3 XRD物相分析 |
| 3.3.4 热导率测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 SiCp/Al复合材料热导率模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 颗粒尺寸对SiCp/Al复合材料热导率的影响 |
| 4.2.1 不同颗粒尺寸SiCp/Al复合材料模型 |
| 4.2.2 结果分析 |
| 4.3 体积分数对SiCp/Al复合材料热导率的影响 |
| 4.3.1 不同体积分数SiCp/Al复合材料模型 |
| 4.3.2 结果分析 |
| 4.4 双粒径级配对SiCp/Al复合材料热导率的影响 |
| 4.4.1 双粒径级配SiCp/Al复合材料模型 |
| 4.4.2 结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 残余应力对尺寸稳定性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 颗粒尺寸对SiCp/Al复合材料尺寸稳定性的影响 |
| 5.2.1 颗粒尺寸对SiCp/Al复合材料尺寸稳定性影响的模型 |
| 5.2.2 结果分析 |
| 5.3 体积分数对SiCp/Al复合材料尺寸稳定性的影响 |
| 5.3.1 体积分数对SiCp/Al复合材料尺寸稳定性的影响模型 |
| 5.3.2 结果分析 |
| 5.4 双粒径级配对SiCp/Al复合材料尺寸稳定性的影响 |
| 5.4.1 双粒径级配对SiCp/Al复合材料尺寸稳定性的影响模型 |
| 5.4.2 结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 冷热循环对尺寸稳定性的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模型的建立 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（10）层状结构铝基复合材料近终形制备与性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 刹车鼓/盘用材料研究现状 |
| 2.1.1 铸铁、铸钢、锻钢材料 |
| 2.1.2 铝基复合材料 |
| 2.1.3 C/C和C/SiC复合材料 |
| 2.1.4 层状结构材料 |
| 2.2 铝基复合材料制备工艺 |
| 2.2.1 固相法 |
| 2.2.2 液相法 |
| 2.2.3 固液两相法 |
| 2.2.4 预制坯的制备 |
| 2.3 铝基复合材料的特性表征 |
| 2.3.1 铝基复合材料的力学性能研究 |
| 2.3.2 铝基复合材料的摩擦磨损性能研究 |
| 2.3.3 铝基复合材料的热导率及影响因素 |
| 2.4 选题背景及意义 |
| 3 研究内容及技术路线 |
| 3.1 实验内容 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.2.1 密度及相对密度测量 |
| 3.2.2 抗拉强度的测量 |
| 3.2.3 热导率的测量 |
| 3.2.4 微观组织与物相分析 |
| 3.3 技术路线 |
| 4 刹车鼓用铝基复合材料的制备 |
| 4.1 铝基复合材料增强相的选择 |
| 4.2 铝基复合材料增强坯体的制备 |
| 4.2.1 石蜡基粘结剂 |
| 4.2.2 聚乙烯醇基水溶性粘结剂 |
| 4.2.3 酚醛树脂基粘结剂 |
| 4.3 刹车鼓用铝合金成分的选择 |
| 4.4 刹车鼓近终形制备工艺的确定 |
| 4.4.1 熔渗温度对铝基复合材料的影响 |
| 4.4.2 熔渗压力对铝基复合材料的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 刹车鼓用铝基复合材料的力学性能研究 |
| 5.1 碳化硅颗粒尺寸对复合材料力学性能的影响 |
| 5.2 增强相中颗粒与纤维的比例对复合材料力学性能的影响 |
| 5.2.1 (SiC_p+Al_2O_(3sf))/Al2024的金相组织 |
| 5.2.2 (SiC_p+Al_2O_(3sf))/Al2024的弹性模量 |
| 5.2.3 (SiC_p+Al_2O_(3sf))/Al2024室温抗拉强度 |
| 5.2.4 (SiC_p+Al_2O_(3sf))/Al2024高温(300℃)抗拉强度 |
| 5.3 混杂增强铝基复合材料拉伸过程内部应力分布模拟 |
| 5.4 层状结构铝基复合材料刹车鼓工况中应力分布的有限元模拟 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 刹车鼓用铝基复合材料的摩擦磨损性能分析 |
| 6.1 复合材料增强相对磨损率的影响 |
| 6.2 复合材料增强相对摩擦系数的影响 |
| 6.3 磨损试样表面形貌观察 |
| 6.4 磨屑形貌观察 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 铝基复合材料的热导率研究 |
| 7.1 颗粒纤维混杂增强铝基复合材料的热导率模型构建 |
| 7.2 铝基复合材料的热导率分析 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 结论 |
| 本课题创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、SiCp增强铝基复合材料的制备与应用的研究进展（论文参考文献）
- [1]高强耐磨层状铝基复合材料流变模锻工艺及组织性能研究[D]. 郑瀚森. 北京有色金属研究总院, 2021(01)
- [2]熔体挤压浸渗金属涂覆碳纤维增强铝基复合材料微观组织与力学性能[D]. 吕钊钊. 大连理工大学, 2021
- [3]SiC氧化对SLM制备SiC/Al复合材料组织和性能的影响[D]. 王渭中. 西安工业大学, 2021(02)
- [4]选区激光熔化SiCp/AlSi10Mg复合材料的组织及性能研究[D]. 宋亢. 西安工业大学, 2021
- [5]中高体积分数铝基碳化硅复合材料微观结构与界面表征[D]. 朱万波. 沈阳大学, 2021(06)
- [6]铝基复合材料中颗粒偏聚缺陷的超声检测与性能研究[D]. 肖钟润. 北京有色金属研究总院, 2020(08)
- [7]Al-Si基复合材料中原位SiC的结构构型调控及其界面强化机理研究[D]. 吴冲冲. 山东大学, 2020(08)
- [8]热压烧结SiCp/6061Al复合材料组织及性能研究[D]. 魏娟娟. 河南理工大学, 2019(07)
- [9]SiCp/Al复合材料残余应力对尺寸稳定性影响数值模拟研究[D]. 汪奇鹏. 安徽理工大学, 2019(01)
- [10]层状结构铝基复合材料近终形制备与性能研究[D]. 许慧. 北京科技大学, 2018(08)