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自蔓延制备TiB_2-Al_2O_3-TiC复合粉体增强铝基复合材料的研究

李一栋  
【摘要】: TiB_2、TiC等粉体对铝基复合材料具有很好的增强作用。本文采用自蔓延技术利用工业级TiO_2粉、Al粉和B_4C粉制备TiB_2-Al_2O_3-TiC复合粉体,进而采用搅拌铸造法制备了质量分数为0、3%、5%、10%和15%的TiB_2-Al_2O_3-TiC颗粒增强铝基复合材料。研究中利用XRD、SEM分析了TiB_2-Al_2O_3-TiC复合粉体的相组成、晶体形貌、生长机制及Al含量对TiB_2-Al_2O_3-TiC复合粉体SHS合成的晶粒大小的影响,利用XRD、SEM、金相试验、硬度试验、拉伸试验等手段测定了TiB_2-Al_2O_3-TiC复合粉体增强铝基复合材料的物相组成、金相组织、断口形貌和力学性能。 研究结果表明:自蔓延反应的产物为TiB_2、Al_2O_3、TiC,其中Al_2O_3呈四方形和六方形,TiB_2呈棒状晶包围在Al_2O_3周围,且随着Al含量的增加,生成复合粉体的粒径增大。加入复合粉体对铝基体产生了晶粒细化的作用,当掺杂量为15%时,细化作用最为明显。复合粉体的加入对铝基体产生了明显的增强效果,当掺杂量为15%时,增强效果最佳。


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