热等静压法制备大尺寸铝基碳化硼复合材料及性能研究

发布时间：2024-05-08 18:43

　　采用热等静压法制备铝基碳化硼复合材料(Al-B₄C)板材,测试板材的密度和抗拉强度,并观察复合材料的微观组织和拉伸断口形貌。结果表明,Al-31%B₄C(质量分数)板材的尺寸为3 mm×200 mm×5000 mm;Al-31%B₄C复合材料的相对密度大于99.69%,抗拉强度大于300 MPa,断后延伸率大于3%,B₄C颗粒均匀分布在基体中,并与基体紧密结合;Al-B₄C复合材料板材的力学性能符合工程用中子吸收材料的要求。比较含不同质量分数B₄C颗粒(10%、15%、20%、25%、30%、31%、35%、40%)的Al-B₄C复合材料性能,当B₄C质量分数为10%～40%时,随基体中B₄C颗粒含量的增加,Al-B₄C复合材料的密度和相对密度均逐渐降低;当B₄C质量分数为10%～35%时,随基体中B₄C颗粒含量的增加,Al-...

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【部分图文】：

图2热等静压后的Al?B4C待轧坯锭宏观形貌

将Al?B4C混合粉末装入包套中并封焊装料口，高温脱气后对包套进行热等静压处理，得到Al?B4C坯料，其中设置热等静压加热温度为480～550℃，压强为80～130MPa，保温30～120min。随炉冷却后，将Al?B4C坯料加工成尺寸为21mm×230mm×780mm....

图3Al?31%B4C板材宏观形貌

图2热等静压后的Al?B4C待轧坯锭宏观形貌1.3性能测试与表征

图4Al?31%B4C复合板材取样示意图

按照图4所示，分别在Al?31%B4C复合板材的端部、1/4长度处、1/2长度处、3/4长度处、另一端等5个位置取样，每一个位置取5个试样。采用阿基米德排水法测试试样的密度，利用万能材料实验机测试试样的抗拉强度，通过金相显微镜观察试样显微组织，并使用扫描电子显微镜对试样拉伸断口形....

图5Al?31%B4C板材的密度

测量Al?31%B4C板材试样不同位置的密度，结果如图5所示，其中最大密度值为2.634g/cm3，最小密度值为2.632g/cm3，所有试样的密度均大于2.629g/cm3（相对密度99.5%）。对所测的25个密度值进行统计分析，结果如图6所示，其中平均密度为2.633....

本文编号：3967668