原文传递
泡沫陶瓷/Al-xSi汽车制动材料的研究
| 论文题名： | 泡沫陶瓷/Al-xSi汽车制动材料的研究 |
| 关键词： | Al-xSi铝基双连续相复合材料;泡沫陶瓷;浆料性能;耐磨性;汽车制动材料 |
| 摘要： | 三维网络陶瓷/金属复合材料是一种双连续相复合材料，陶瓷、金属相在三维空间均连续分布，并且两相相互交叉，界面结合强度较高。很多研究表明，这种材料具有密度低、硬度高、耐磨性好、热导率高等优点。国外已将这种材料用于防弹防护材料、航空航天结构件、摩擦磨损类材料。很显然，由于成本及工艺的原因，这种材料的应用领域还有限。因此，利用低成本、环保增强相研究制备泡沫陶瓷/金属类复合材料的制备工艺有更广阔的应用前景。 本文以粉煤灰作为制备陶瓷增强相的原材料，通过压铸工艺获得了陶瓷/Al-xSi铝基双连续相复合材料。文中主要研究了泡沫陶瓷增强相的制备工艺和复合材料的制备方案，并研究相关因素与二者的组织、性能的关系。 参考文献资料计算陶瓷粉料的配比，经计算确定配比范围为:粉煤灰75％～100％，高岭土0～25％。同时通过浆料的粘度测试和挂浆效果分析，确定了浆料中主要添加剂的加入量。另外，浆料中的固相颗粒的体积分数为45％时，浆料性能较好，可达到挂浆要求。泡沫陶瓷挂浆时，采用不同的活性剂对载体进行处理，然后通过烧结后的陶瓷性能研究挂浆效果。制备粉煤灰泡沫陶瓷时，详细研究了该多孔增强相的烧结制度。研究结果证实，本课题所制备泡沫陶瓷原料组成烧结温度较低，烧结温度范围在1050～1200℃之间。烧结后，泡沫陶瓷主晶相为莫来石相，并且其形态为长条形互相交错在一起，强度较高。同时还研究了泡沫陶瓷的气孔率、吸水率及抗压强度，以及这些性能与烧结温度、保温时间的关系。 利用上述粉煤灰泡沫陶瓷作为连续增强相，采用压铸工艺制备了陶瓷/Al-xSi铝基复合材料。本文研究了铝合金的浇注温度、泡沫陶瓷结构对复合材料组织、性能的影响。研究表明，合金浇注温度的提高有助于合金充填泡沫陶瓷的空隙结构，有利于提高复合材料的致密度。泡沫陶瓷对不同基体材料的凝固组织不同，过共晶铝硅合金凝固组织为近等轴状组织，而共晶合金的组织则为比例较高的棒状（柱状）晶组织。 最后，本文研究了粉煤灰泡沫陶瓷/Al-23Si复合材料及基体材料的抗磨损性能。研究表明，泡沫陶瓷/Al-23Si复合材料具有较高的耐磨性，该复合材料抵抗磨损的性能比基体材料增加了3-4倍。 |
| 作者： | 吕新雨 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 闫洪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南昌大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
相关文献
检索历史
应用推荐
