凝膠注模法制備碳化硅顆粒增強鋁基復合材料.pdf

1、SiC顆粒增強鋁基復合材料以其優(yōu)異的性能在航空航天、軍事等尖端科學技術領域發(fā)揮著越來越重要的作用，但是SiC顆粒與基體鋁的表面潤濕性較差，給復合材料的制備帶來諸多不便。本實驗采用凝膠注模法制備 SiC顆粒增強鋁基復合材料，減小了復合材料中兩相的表面性能對制備加工帶來的影響。
　　本文中，為考察漿料中各組分對漿料懸浮穩(wěn)定性的影響。采用的凝膠體系分別以無水乙醇和去離子水為分散介質；采用聚乙烯吡咯酮（PVP）、六偏磷酸鈉（（NaPO3）

2、6）為分散劑；調整凝膠體系的PH值，實驗結果表明，以無水乙醇作為分散介質，聚乙烯吡咯酮為分散劑，濃度為0.04g/ml，PH=9.3時，分散效果較為理想、可使?jié){料的懸浮穩(wěn)定性達到最佳。
　　為得到最佳的注模可操作時間，考察凝膠體系中不同組元的濃度對凝膠體系固化時間的影響。實驗選擇丙烯酰胺（AM）為單體、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺（MBMA）為交聯(lián)劑、過硫酸銨（(NH4)2S2O8）為引發(fā)劑、四甲基乙二胺（(CH3)2NCH2CH2N

3、(CH3)2）為催化劑。最終確定預混液中單體濃度為20wt.％、交聯(lián)劑與單體的濃度之比1:10、分散劑為0.04g/ml、引發(fā)劑為3%、催化劑為3ml/L。
　　為脫去坯體中的分散介質及其他有機物成分，防止坯體中鋁粉在此過程中的氧化，干燥溫度和排膠溫度定為80℃和450℃。排膠后的坯體由于高分子成分的脫除，密度較低、力學性能較差，需要通過冷壓及熱壓改善坯體性能。實驗研究了冷壓壓力、保壓時間和熱壓溫度、壓力、保溫時間對坯體性能的影響