易加工仪表级SiC/Al复合材料的性能研究

摘要

SiC/Al复合材料具有高的比强度、比刚度、抗压缩蠕变性能、可设计的热膨胀系数及较好的尺寸稳定性，已广泛的应用于太空结构件、惯性导航系统和轻质光学器件等航天航空系统。但是，由于硬脆的SiC陶瓷颗粒的加入导致加工的过程中刀具磨损严重，难以保证加工精度且加工成本提高。本文选用SiC和石墨颗粒作为增强体，采用压力浸渗的方法制备易加工的SiC+Gr/Al复合材料。对切削加工性能的研究表明，3%～7%石墨的加入，加工性能得到显著改善，刀具寿命提高10%～130%左右。力学性能的研究表明，在SiC/Al复合材料中添加3%～7%的石墨加入，拉伸强度降低19%～28%，弹性模量减低12%～16%，但拉伸强度和弹性模量的值仍高于365MPa和144GPa。石墨改善加工性能的归因于石墨降低材料的力学性能，石墨的固体润滑作用和断屑作用。