泡沫鎳增強鋁基復合材料的制備及其壓縮性能研究.pdf

1、本文以提高鋁基復合材料壓縮性能為目標，設計了一種以泡沫鎳（三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)）為增強相的鋁基復合材料。與傳統(tǒng)顆?；蚶w維等增強體相比，泡沫鎳與基體在復合材料中形成各自的三維連續(xù)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)并且相互貫穿，相互滲透，使其具有特殊的物理、化學性能和機械性能。采用真空吸鑄法成功制備了泡沫鎳增強ZL102復合材料，并研究了其在室溫條件下的壓縮性能。運用正交試驗的極差和線性回歸法進行分析，研究了不同泡沫鎳的孔隙度、預熱溫度、吸鑄負壓和吸鑄時間對復合材料壓縮性能

2、的影響，建立了屈服強度和壓縮變形率與制備工藝因素之間的關系。采用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)和X射線衍射(XRD)等方法研究了復合材料界面結(jié)構(gòu)以及分析了等溫熱處理后復合材料界面層相組成。
　　結(jié)果表明：復合材料的壓縮性能遠優(yōu)于基體合金。復合材料屈服強度隨泡沫鎳孔隙度增大而減??；隨泡沫鎳預熱溫度和吸鑄負壓增大，復合材料屈服強度先增大后減??；復合材料屈服強度隨吸鑄時間增大而增大。得出最佳工藝參數(shù)：泡沫鎳孔隙度

3、為15PPI；泡沫鎳預熱溫度為250℃；吸鑄負壓為0.07MPa；吸鑄時間為2s。
　　當?shù)葴責崽幚頊囟葹?00℃，在復合材料界面處發(fā)現(xiàn)顆粒狀的金屬間化合物，隨溫度地升高，過渡層逐漸變厚，分析表明所生成的金屬間化合物主要為NiAl3和Ni2Al3。當界面層厚度在4~6μm時，復合材料結(jié)合強度得到有效地提高了。但厚度隨溫度升高而變大時，復合材料在壓縮過程中出現(xiàn)脆性斷裂的幾率增大。得到最佳等溫熱處理工藝為：等溫熱處理溫度為400℃，熱