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《兰州理工大学》 2006年
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Al/Mg_2Si复合材料的制备与表征

臧树俊  
【摘要】:Mg_2Si金属间化合物具有低密度、高熔点及高比强度等优点,适宜做中高温结构材料,有望用于航空、航天及汽车工业,但是由于其本征脆性,很难进行加工和应用。所以对金属间化合物Mg_2Si的增韧研究,不论从理论还是从其实际应用都有很现实的意义。 本文以金属间化合物Mg_2Si为基添加韧性相-Al,通过燃烧合成和机械活化固相反应两种方法制备了Al/Mg_2Si复合材料。 通过对理想状态下反应绝热温度的计算,明确了体系的预热温度与反应绝热温度及稀释剂添加量与绝热温度的关系。随着预热温度的升高Mg-Si-Al体系的绝热温度也升高,最后达到一平台;随着稀释剂添加量的增加,Mg-Si-Al体系的绝热温度逐渐减小,绝热平台也逐渐减小。 探讨了燃烧合成制备Al/Mg_2Si复合材料中的影响因素如:预热速率,压坯压力,Mg粉粒度,Al的体积百分含量及试样底部的小孔对反应产物相及致密性的影响。研究发现各单因素对反应产物致密性影响不同,总体来讲具有以下规律:Mg粉粒度的影响加热速率的影响压坯压力的影响。 同时研究了Mg粉粒度、球磨时间、过程控制剂等对机械球磨过程的影响。研究发现减小Mg粉粒度可以促进Mg、Si之间的反应进程。当Mg粉粒度在178-250μm范围时,球磨50小时后产物中形成的Mg_2Si量较少,说明球磨使Mg、Si发生合金化的效率低。在球磨过程中Si粉的晶粒尺寸随着球磨时间的延长而减小,显微应变随球磨时间的延长而增加,但都趋于一定值。对Mg粉粒度在178-250μm范围球磨50小时的粉料进行退火发现,Mg_2Si可以在180℃左右反应形成,而未经球磨的粉料在大约在530℃进行固相反应生成Mg_2Si。球磨50小时的粉料发生固相反应的温度比未经球磨粉末的固相反应温度降低了大约350℃,说明球磨可以大大降低固相反应的温度,在反应中起到了机械活化的作用。在退火过程中纳米Mg_2Si的晶粒生长曲线存在两个明显的阶段:低温缓慢生长阶段(190℃T400℃)和高温快速生长阶段(400℃T600℃)。随着退火温度的提高,Mg_2Si的形成率逐渐增加且其显微应变逐渐减小直至趋近于零。
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB331

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 秦庆东;Mg_2Si/Al复合材料组织与性能的研究[D];吉林大学;2008年
2 边丽萍;ECAP挤压亚共晶Al-Mg_2Si原位复合材料强韧化研究[D];太原理工大学;2011年
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1 付宇;Mg_2Si/Al梯度复合材料的制备及其显微组织和耐磨性能研究[D];吉林大学;2010年
2 吴孝泉;原位自生Mg_2Si/AM60复合材料性能及流变成形的研究[D];南昌大学;2010年
3 谢敏;熔体过热处理对过共晶Al-Si-Mg合金中的Mg_2Si相的影响[D];江西理工大学;2011年
【参考文献】
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10 白云;原位TiB_2颗粒增强镁基复合材料的制备[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
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中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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5 张颖;基于消费者品牌转换类型的满意影响因素研究[D];大连理工大学;2006年
6 丁磊鑫;中小物流企业动态联盟绩效及稳定性的实证研究[D];浙江大学;2006年
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9 罗小斌;滨海旅游目的地国际化影响因素研究[D];湘潭大学;2007年
10 汪宁;苏州高职生择业影响因素的调查及研究分析[D];苏州大学;2007年
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