2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、近十幾年來,航空航天、自動(dòng)化和體育產(chǎn)品工業(yè)的發(fā)展極大推動(dòng)了金屬基復(fù)合材料的研究和應(yīng)用,使金屬基復(fù)合材料顯示出越來越強(qiáng)大的生命力。非連續(xù)增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料由于具有高強(qiáng)度、高硬度、高彈性模量、耐高溫、良好的抗磨損能力及尺寸穩(wěn)定性等特點(diǎn),成為金屬基復(fù)合材料的一個(gè)重要發(fā)展方向。以短碳纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料為代表的非連續(xù)增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料具有成本低廉、工藝簡(jiǎn)單、力學(xué)性能優(yōu)良和易加工變形等一系列優(yōu)點(diǎn),成為金屬基復(fù)合材料的一個(gè)重要分支。短碳纖維增強(qiáng)鋁

2、基復(fù)合材料的制備方法主要集中在粉末冶金法、壓力浸滲法和擠壓鑄造法。攪拌鑄造法由于其工藝簡(jiǎn)單、成本低廉,越來越受到重視。本文選擇使用鋁合金作為基體材料,采用攪拌鑄造法制備出短碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。
  試驗(yàn)采用熔體攪拌鑄造法制備鋁基復(fù)合材料,結(jié)合鑄造出復(fù)合材料的組織和性能,確定工藝參數(shù)如下:攪拌溫度控制在740℃;攪拌時(shí)間:4-6min;真空爐溫度:750℃;真空度:0.02~0.04MPa;除氣時(shí)間:4min。制備過程中,采用上

3、平下斜漿葉進(jìn)行攪拌,既可避免卷入大量氣體,又可使碳纖維分散均勻。
  采用掃描電鏡對(duì)界面狀況進(jìn)行觀察,從表觀上看采用攪拌鑄造法制備的復(fù)合材料,碳纖維與合金基體之間結(jié)合緊密,碳纖維無傷損,說明碳纖維表面鍍銅層解決了碳纖維與鋁熔體表面不浸潤(rùn)的問題,使碳纖維與鋁基體結(jié)合良好,這對(duì)提高碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的性能起到了很大的作用。
  根據(jù)短纖維增強(qiáng)機(jī)理,本文從碳纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)、碳纖維長(zhǎng)度和保溫時(shí)間三方面分析了碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的

4、組織和性能,結(jié)果表明,攪拌真空鑄造法制備復(fù)合材料過程中,碳纖維含量為6%,短纖維長(zhǎng)度為2mm,保溫時(shí)間為20min時(shí),復(fù)合材料中碳纖維與基體結(jié)合緊密,力學(xué)性能比較好。復(fù)合材料疲勞測(cè)試發(fā)現(xiàn),添加碳纖維的復(fù)合材料在5×106循環(huán)周次下的抗疲勞強(qiáng)度比基體合金提高了29%,結(jié)合掃描電鏡分析,可知碳纖維的加入能夠阻止疲勞裂紋的擴(kuò)展,提高復(fù)合材料的抗疲勞性能。復(fù)合材料的耐磨性能測(cè)試發(fā)現(xiàn),復(fù)合材料的磨損分為三個(gè)階段,即快速磨損期、平穩(wěn)期和不穩(wěn)定磨損期

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