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玻璃/铝基废弃物复合材料的制备及产品开发

张雷  
【摘要】:在人类的生产和生活活动中,每天都消耗着大量的资源和能源,并排放出废气、废水和各种固体废弃物,严重污染了人类的生存环境。而材料及其制品工业是造成能源短缺、资源过度消耗、环境污染的主要活动之一。近年来人们开始从可持续发展的角度出发,重新评价过去研究、开发、生产和使用材料的活动,更新了以前那种单纯追求高性能、高附加值的材料研究思想而发展既有良好功能,又对资源和能源消耗较低,并且与环境协调较好的材料及其制品。金属基复合材料由于其高比强度、高比模量、高耐磨性、高导热导电性、低热膨胀性以及可设计性等优异性能,越来越引起人们的关注。目前我国在工业生产、生活中产生了大量的废铝(如废弃铝质易拉罐)和废玻璃,以回收废弃铝质易拉罐和废玻璃为原料,生产玻璃/铝基废弃物复合材料坯料,经再升温挤拔生产皮带运输机的托辊,既做到了废弃物的再生利用,又为材料的发展应用提供了新的空间,具有良好的社会效益和经济效益。玻璃/铝基废弃物复合材料能使原来的这两种废弃物扬长避短,既保留了基体(铝)韧性好、增强相(玻璃)硬度高的优点,又克服了基体(铝)硬度低、增强相脆性大的缺点,从而使这两类废弃资源的价值倍增。同时用搅拌铸造法制备玻璃/铝基废弃物复合材料更具有成本低、工艺简单的优点。本论文结合复合材料的复合机制,对搅拌铸造法制备玻璃/铝基废弃物复合材料的工艺进行了一系列的理论分析,并以此为指导,在实验的基础上选择了合适的工艺路线,成功的制备出了一定含量和粒度的玻璃/铝基复合材料;并对复合材料的部分机械性能和耐磨性能进行了测试,并结合复合材料的微观结构、断口形貌等对其耐磨性能和力学性能进行了定性的分析。


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