收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

TiC/Ni_3Al复合材料的制备及组织和性能研究

边涛  
【摘要】: 本文采用无压(自发)浸渗技术制备了TiC/Ni_3Al复合材料。高温下Ni_3Al熔体自发浸渗TiC粉体预制体后,形成TiC颗粒增强Ni_3Al基体,具有双相双连结构的TiC/Ni_3Al复合材料。因预制体成型在先,自发浸渗在后,所制得的试样保持了预制体的形状和尺寸,熔体自发浸渗技术是将复合材料制备和成型加工合为一体的特殊技术。 本文首先研究了TiC预制体的压制和预烧结技术。冷压成型预制体一般存在分层、裂纹等缺陷,未造粒的粉体压制时流动性、均匀性差是根本原因。热压法集预制体成型和预烧结于一身,成功率高。高温下加压成型,颗粒较易流动、压实和烧结,可获得具有网络结构和连通孔隙的预制体。 无压浸渗复合工艺研究表明:温度和气氛是无压浸渗顺利进行的重要影响因素。试验所用浸渗炉的真空度高低可以决定浸渗能否进行和影响浸渗工艺参数。Ni_3Al熔体在氩气保护下,可以自发浸渗充满多孔TiC预制体。 然后研究了无压浸渗工艺对复合材料组织、结构和性能的影响。利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱分析、CT分析等手段,分析了复合材料显微组织结构。测试了复合材料1100℃高温弯曲强度、室温弯曲强度和断裂韧性、维氏硬度、密度等性能,探讨了TiC/Ni_3Al复合材料的组织、结构与力学性能之间的关系。 显微组织结构研究表明:复合材料组织总体比较均匀,金属浸渗充分,但存在孔洞等缺陷。颗粒烧结粘连显著的复合材料为明显的双相连续3-3结构。断裂面的颗粒一般齐整圆润,颗粒与基体界面结合较弱,主要因为界面脱粘、颗粒拔出而导致材料断裂失效。 复合材料性能测试表明:TiC的百分含量对复合材料密度和硬度有直接影响。TiC含量56%的复合材料室温强度为935MPa,韧性为20.41 MNm~(-3/2)。TiC含量89%的复合材料1100℃高温弯曲强度达到655MPa。TiC烧结为一体的骨架结构,从根本上增加了复合材料的高温强度,避免了Ni_3Al高温强度不足,容易发生蠕变的现象。双相连续3-3结构,提高了复合材料的力学性能,特别是高温强度性能。孔洞等缺陷的普遍存在,导致复合材料力学性能不很理想和波动较大。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李青,华文君,崔岩,张少卿;无压浸渗法制备B_4C/Al复合材料研究[J];材料工程;2003年04期
2 张少卿,崔岩,宋颖刚;无压浸渗制备的SiC/Al复合材料的微观组织研究[J];材料工程;2000年10期
3 胡锐,朱冠勇,李金山,耿兴国,毕晓勤,傅恒志;无压浸渗法制备Al/70vol%Sip复合材料[J];材料科学与工艺;2004年06期
4 张少卿,崔岩,王美炫,宋颖刚;碳化硅颗粒增强铝基复合材料的无压浸渗反应机理探讨[J];材料工程;2001年12期
5 李远明,方俊,张启芳,王俊;预制体几何形状对化学液气相沉积工艺的影响[J];华东理工大学学报;2002年04期
6 李建章;张立同;成来飞;徐永东;殷小玮;;高温氧化气氛下3D C/SiC质量变化率与剩余强度的相关性[J];复合材料学报;2007年04期
7 姜海;李东生;吴凤秋;邓海金;;C/C刹车盘用短纤维预制体组成及工艺研究[J];材料工程;2009年08期
8 嵇阿琳;崔红;李贺军;程文;张晓虎;;两种针刺纤维性能与成型性分析[J];固体火箭技术;2010年02期
9 白瑞成,李贺军,付业伟,王兰英,卢锦花;预制体孔隙结构对炭/炭复合材料ICVI制备工艺的影响[J];炭素技术;2005年03期
10 乌云其其格;益小苏;;一种中温定型剂及其RTM预制体性能[J];材料工程;2006年03期
11 陈海东,王扬卫,王富耻,于晓东;无压浸渗制备Si_3N_4/Al复合材料的工艺与抗弹性能研究[J];兵器材料科学与工程;2005年01期
12 赵敬忠,高积强,金志浩;三维碳化硅结构增强铝基复合材料的制备[J];兵器材料科学与工程;2004年06期
13 胡锐,朱冠勇,毕晓勤,李金山;液相浸渗用多孔预制体制备的研究现状[J];兵器材料科学与工程;2004年05期
14 胡锐,李金山,白海琪,陈忠伟,傅恒志;无压浸渗高含量Si/Al复合材料的凝固组织特征[J];稀有金属材料与工程;2005年09期
15 姜冀湘,赵恂,廖白霞,奉清平;AlN涂层在C_(f)/Al复合材料中的行为研究[J];材料工程;1993年09期
16 周绪明,曾建民,顾红;LSM法制备TiB2/Al复合材料净化的研究[J];铸造技术;2005年02期
17 李义春,安希墉;SiC(P)/Al复合材料微塑性变形行为[J];稀有金属;1994年04期
18 傅敏士,肖亚航,彭长庚,严继轩;二次热压变形工艺对粉末冶金SiC_p/Al复合材料组织均匀性的影响[J];热加工工艺;2000年06期
19 崔岩;国内首台无压浸渗专用设备建成并正式投入使用[J];材料工程;2001年09期
20 涂弢,刘政;改善氧化铝短纤维与铝液基体间浸润性的研究[J];轻金属;2004年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王扬卫;王富耻;李俊涛;于晓东;;无压浸渗制备梯度Si_3N_4/Al复合材料[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
2 王扬卫;王富耻;于晓东;;无压浸渗制备Si_3N_4/Al复合材料的动态性能研究[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
3 蒋家松;周罗庆;;叠经式多层间隔结构整体机织预制体的实现[A];“五洋杯”2010年江苏纺织学术论文集[C];2011年
4 何新波;曲选辉;叶斌;任淑彬;刘卫华;;凝胶注模成形-无压浸渗法制备SiCp/Al复合材料的研究[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
5 张建艺;;缝合预制体的成型技术[A];复合材料:生命、环境与高技术——第十二届全国复合材料学术会议论文集[C];2002年
6 王芬;林营;罗宏杰;;直接金属氧化法制备SiC_p/Al_2O_3-Al复合材料的显微结构及工艺因素的研究[A];中国硅酸盐学会陶瓷分会2003年学术年会论文集[C];2003年
7 崔岩;;低膨胀、超高模量铝基复合材料及其无压浸渗制备加工技术[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
8 杨盛良;卓钺;尹新方;杨德明;;CF/Al复合材料的界面微观结构[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
9 李宜彬;李刚;费维栋;;Al_(18)B_4O_(33)w/NiO/Al复合材料的高温轧制变形行为[A];复合材料:生命、环境与高技术——第十二届全国复合材料学术会议论文集[C];2002年
10 乔菁;张强;张琨键;武高辉;;无压浸渗法制备Al_2O_3/Al复合材料的微观组织与力学性能[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 艾明星;钛铝碳及铜/钛铝碳复合材料[D];北京交通大学;2007年
2 黄金;融盐自发浸渗过程与微米级多孔陶瓷基复合相变储能材料研究[D];广东工业大学;2005年
3 王守仁;TiAl_3金属间化合物网络结构增强镁铝基复合材料研究[D];山东大学;2007年
4 张美忠;三维整体编织C/C复合材料预制体结构仿真与弹性性能预测[D];西北工业大学;2006年
5 任呈强;沥青基碳材料浸渍—碳化的数值计算[D];西北工业大学;2006年
6 周永欣;SiC颗粒增强钢基表面复合材料的制备及冲蚀磨损性能研究[D];西安建筑科技大学;2007年
7 吴玉家;构建带内支撑的组织工程化软骨的实验研究[D];第二军医大学;2007年
8 陈俊华;快速化学液相沉积法制备抗氧化C_f/C复合材料及其焊接性研究[D];山东大学;2009年
9 王秀飞;坦克离合器用C/C-SiC复合材料的制备及其性能研究[D];中南大学;2007年
10 杨少锋;三维网络陶瓷/铁合金复合材料制备及其摩擦磨损性能研究[D];华南理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 边涛;TiC/Ni_3Al复合材料的制备及组织和性能研究[D];浙江大学;2002年
2 李青;无压浸渗法制备B_4C/Al复合材料工艺研究[D];北京航空材料研究院;2002年
3 万春锋;无压浸渗法制备SiC/Al复合材料强度和耐磨性的研究[D];长安大学;2006年
4 朱冠勇;高含量Si_P/Al热控制材料的无压浸渗工艺及热性能研究[D];西北工业大学;2004年
5 牛国帅;无压浸渗法制备的B_4C-CeB_6/2519A复合材料组织性能的研究[D];中南大学;2012年
6 秦振凯;无压浸渗制备双尺寸颗粒SiCp/Al电子封装材料的研究[D];西北工业大学;2005年
7 赵文侠;短纤维增强铝基复合材料制备工艺与性能研究[D];河南科技大学;2010年
8 梁世栋;预制体结构对平板CVI过程及材料性能的影响[D];中南大学;2011年
9 刘媛媛;无压浸渗法制备β-SiCp/Al电子封装材料工艺与性能研究[D];西安科技大学;2008年
10 金志新;无压浸渗法制备Al_2O_(3f)/AZ91D复合材料工艺及性能研究[D];西安理工大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 惠祝向 记者 张哲浩;A320系飞机刹车盘首飞成功[N];科技日报;2009年
2 辛铭;飞机炭刹车盘打破国外垄断[N];中国化工报;2009年
3 主持人 本报记者 陶璐璐;大导弹上的“小喉衬”[N];中国纺织报;2011年
4 惠博 祝昕 向莹莹;四院超码科技公司 炭/炭刹车盘通过飞行测试[N];中国航天报;2009年
5 惠博 祝昕 向莹莹;超码一小步 民航一大步[N];中国航天报;2009年
6 通讯员 朱志强;西安超码空客320飞机炭刹车获得民航局颁证[N];中国民航报;2009年
7 特约记者 荣元昭;肩起航天新材料应用的大任[N];中国航天报;2010年
8 记者 陈瑜;A320系列飞机国产炭刹车盘交付使用[N];科技日报;2009年
9 段秀琳;康本公司 全力推进碳纤维产业化进程[N];中国航天报;2010年
10 李乐;陕西省力争2015年 碳纤维国内市场占有率10%[N];中国纺织报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978