氧化锡涂覆硼酸铝晶须增强铝基复合材料高温变形行为

摘要

本文采用双滴定的方法对硼酸铝晶须表面进行了SnO2涂覆处理，以6061铝合金作为基体，利用挤压铸造的方法制备了晶须体积分数为20％的硼酸铝晶须增强铝基复合材料（简写为ABOw/SnO/6061Al）。用扫描电镜(SEM)、金相显微镜(OM)、X射线衍射分析(XRD)等分析测试手段研究了氧化锡涂层和复合材料的微观组织结构、界面反应；并且用电子拉伸机等仪器对复合材料的力学性能做了测试和分析，研究了后续挤压变形处理对复合材料组织性能的影响。
　　SnO2涂层的引入改变了晶须增强铝基复合材料的界面状态，SnO2涂层一般分布在硼酸铝晶须的表面即复合材料基体与晶须的界面上。研究表明，在复合材料压铸铸造过程中，SnO2涂层可以与基体6061铝之间发生铝热反应，反应生成Al2O3和较低溶点的Sn，阻止ABOw/SnO/6061Al复合材料在压铸过程中晶须与基体发生过量界面反应，确保硼酸铝晶须的完整性。
　　拉伸时的温度和应变速率对ABOw/SnO/6061Al复合材料的拉伸性能有重要影响。ABOw/SnO/6061Al复合材料的拉伸强度随着温度的升高而降低。测试结果表明，当SnO2涂层与晶须的质量比为1:20和拉伸温度为400℃的时候，ABOw/SnO/6061Al复合材料的拉伸性能最好。
　　热挤压过程中晶须发生转动，使得晶须沿挤压方向定向排布，研究发现，挤压态ABOw/SnO/6061Al复合材料的力学性能得到显著提高，塑性变形能力增强。
　　综合以上的研究我们可以得出，SnO2涂覆硼酸铝晶须增强6061铝基复合材料具有优异的力学性能和高温塑性性能。

目录

氧化锡涂覆硼酸铝晶须增强铝基复合材料高温变形行为

HOT DEFORMATION BEHAVIOURS OFSnO2-COATED ALUMINIUM BORATE WHISKERREINFORCEDALUMINUM MATRIX COMPOSITE

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 选题意义

1.2 硼酸铝晶须增强铝基复合材料研究现状

1.3 金属基复合材料界面研究

1.4 本文主要研究内容

第2章 试验材料及试验方法

2.1 试验材料

2.2 试验方法

2.3 复合材料组织形貌分析及组织结构观察

第3章 ABOw/SnO/6061Al复合材料的微观组织结构及界面反应

3.1 前言

3.2 晶须表面的SnO2涂层

3.3 本章小结

第4章 ABOw/SnO/6061Al复合材料的力学性能

4.1 引言

4.2 ABOw/SnO/6061Al复合材料高温拉伸性能

4.3 复合材料断裂机制分析

4.4 本章小结

第5章 20ABOw/SnO/6061Al复合材料热挤压变形行为及挤压后力学性能

5.1 引言

5.2 20ABOw/SnO/6061Al复合材料的热挤压成型能力

5.3 本章小结

结论

参考文献

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致谢