论文部分内容阅读
A1203颗粒增强铝基(Al2O3/Al)复合材料相比于铝合金在强度、硬度、耐磨耐高温等性能方面得到了很大提高。当A1203颗粒的尺寸减小到纳米级时,Al2O3/Al复合材料会具备特殊的性能,如较高的弹性模量、较强的韧性和超塑性等,在汽车、航空航天、军事等领域具有广阔的应用前景。本文分别选用30nm的α-Al2O3和γ-Al2O3颗粒作为增强体,A356铝合金作为基体,采用浸块-机械搅拌的方法,并设计正交实验,制备纳米了Al2O3/Al复合材料。运用金相显微镜、JSM-7001F场发射扫描电镜、X射线衍射仪、JEM-2100F场发射透射电镜分别研究了复合材料的光学显微组织、形貌、物相组成及界面结构；通过TH300洛氏硬度计和ZENNIUM电化学工作站测试分析了复合材料的硬度和耐腐蚀性能。并通过以上实验结果研究了不同搅拌速度、搅拌时间和颗粒含量对复合材料的微观结构和性能的影响。正交实验结果表明,在搅拌速度为600r/min,搅拌时间为50min,颗粒含量为3%的的制备工艺下,获得的α-Al2O3/Al复合材料组织均匀、颗粒分散性好、硬度和耐腐蚀性能都提高；而对于γ-Al2O3/Al复合材料来说,最佳的制备工艺为搅拌速度为600r/min,搅拌时间为10min,颗粒含量为1%；并且γ-A12O3/Al复合材料相对于α-Al2O3/Al复合材料,在制备过程中使用较少的搅拌时间、颗粒含量就能达到理想的复合效果。分别采用最佳制备工艺获得的复合材料的物相分析表明,复合材料主要由Al、Si和A1203三相组成,界面分析表明Al2O3/Al界面构成共格界面。