Mullite/Al合金复合材料界面微结构及微成分研究

摘要

该文在详细综述国内外非连续增强铝基复合材料界面研究进展的基础上,用挤压铸造方法制备莫来石(Mullite)短纤维增强铝基复合材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM,含高分辨透射电子显微镜HRTEM和分析透射电子显微镜ATEM,二者都附有EDS功能)、X射线衍射仪(XRD)等现代材料分析测试方法,研究了Mullite纤维的微观结构和Mullite/Al-Cu、Mulllite/Al-Cu-Mg以及Mullite/Al-Cu-Si复合材料的界面微观结构及微区成分.研究结果表明:1.Mullite/Al合金复合材料中的莫来石纤维由大小不等、位向不同的众多3Al<,2>O<,3>·2SiO<,2>单晶体组合而成,组织致密但分布不均,个别单晶结晶粗大,形状呈球形或哑铃形,纤维表面存在一断续分布的SiO2膜层.2.Mullite/Al-Cu复合材料的凝固过程为非平衡结晶,θ(Al<,2>Cu)相容易在纤维表面及α相晶间偏析.3.铸态Mullite/Al-Cu-Mg复合材料的凝固组织中,纤维表面及α相晶间存在非平衡结晶的S(Al<,2>CuMg)相和θ(CuAl<,2>)相.淬火态复合材料界面附近基体一侧中存在高密度位错.Mullite/Al-Cu-Mg复合材料在挤压铸造时容易发生纤维与基体合金间的界面反应,生成MgAl<,2>O<,4>.4.铸态Mullite/Al-Cu-Si复合材料凝固组织中,纤维表面及α相晶间容易发生游离Si晶体和θ(CuAl<,2>)相的偏聚.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1概述

1.2金属基复合材料界面简介

1.3铝基复合材料界面表征及其进展

1.4本课题的选题意义

1.5本课题的研究内容及技术路线

2试验材料及方法

2.1试验用原材料

2.2复合材料的制备

2.3 TEM试样的制备

2.4主要研究设备

3 Mullite短纤维微观结构的研究

3.1引言

3.2硅酸铝纤维的晶化

3.3 Mullite短纤维的微观结构

3.4小结

4 Mullite/Al-Cu复合材料界面微结构及微成分研究

4.1引言

4.2界面析出物分析

4.3界面位错观察

4.4界面反应产物

4.5小结

5 Mullite/Al-Cu-Mg复合材料界面微结构及微成分研究

5.1引言

5.2界面析出物及位错观察

5.3界面反应及界面产物

5.4结论

6 Mullite/Al-Cu-Si复合材料界面微结构及微成分研究

6.1引言

6.2界面微结构观察

6.3讨论

6.4小结

7主要结论

参考文献

致谢

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