稀土Yb和Al 2 O ( 3(p))在铝硅合金中的应用和性能研究
发布时间：2024-03-19 03:52
Al-Si系铸造铝合金因具有热膨胀系数小、耐磨性好和密度小等优点而广泛应用于航空、电子、汽车等工业中,然而,在Al-Si系铸造铝合金的显微组织中有大量的粗大板条状初晶硅和针尖状共晶硅,且α-Al枝晶粗大,这严重影响了铸件的机械加工性能、力学性能。另外,颗粒增强铝基复合材料是一种新型的高性能材料,然而陶瓷颗粒与铝基体的润湿性较差,不能均匀的分散在基体合金中,提高陶瓷颗粒与铝基体之间的润湿性对复合材料性能的改善有重要的研究意义。本课题主要对稀土Yb和Al2O3的润湿性在Al-Si合金中的应用与性能进行研究。采用热分析、光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜研究了添加Yb对Al-10Si合金的凝固行为、显微组织和硅孪晶现象的影响。结果表明:与基体合金相比,随着Yb含量的增加,Al-10Si合金凝固时的三个特征温度:形核温度、最低温度和生长温度降低,Yb变质合金的冷却曲线显示出明显的复辉现象。当Yb含量为0.7 wt.%时,变质合金有最大的复辉值,值为2.3℃。Yb变质合金中共晶硅的三维形貌由粗大的板条状转变为具有许多细小纤维结构的蜂窝状。在1....
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题的选题背景
1.2 稀土对Al-Si合金的作用与研究现状
1.2.1 稀土对共晶硅的变质
1.2.2 共晶硅的孪晶
1.3 氧化铝粉体化学镀镍
1.3.1 化学镀
1.3.2 化学镀镍的研究现状与应用
1.3.3 化学镀镍液的组成和作用
1.4 高温高真空润湿性
1.4.1 润湿性的表征
1.4.2 熔融合金与陶瓷润湿性的研究现状
1.5 本课题的研究目的及主要内容
第2章 实验材料及研究方法
2.1 稀土铝合金的制备
2.1.1 实验材料
2.1.2 稀土铝合金的制备方案
2.1.3 制备稀土铝合金的实验工艺
2.2 氧化铝粉体化学镀镍
2.2.1 粉体原材料
2.2.2 化学镀镍实验化学药品的选择
2.3 润湿性实验的测定
2.4 实验设备
2.4.1 熔炼设备
2.4.2 化学镀实验所需设备
2.4.3 润湿性实验所需设备
2.5 分析方法
2.5.1 金相组织观察
2.5.2 扫描电镜及能谱分析
2.5.3 透射电镜分析
2.5.4 X射线衍射分析
2.5.5 高温接触角分析
2.5.6 抗压性能分析
第3章 稀土Yb对Al-10Si合金凝固行为、显微结构和硅孪晶的影响
3.1 前言
3.2 稀土Yb对Al-10Si合金凝固行为的影响
3.3 稀土Yb对Al-10Si合金共晶硅组织形貌的影响
3.4 铝硅合金中稀土相的分析
3.5 稀土铝硅合金中共晶硅孪晶的分析
3.6 本章小结
第4章 化学镀Al2O3-Ni复合粉体的制备与分析
4.1 引言
4.2 制备方法
4.2.1 Al2O3粉体表面的预处理
4.2.2 化学镀Al2O3-Ni复合粉体的镀前处理
4.2.3 Al2O3-Ni复合粉体的制备
4.3 Al2O3-Ni复合粉体的成分与形貌分析
4.3.1 Al2O3-Ni复合粉体的X-Ray衍射结果及其分析
4.3.2 Al2O3-Ni复合粉体的扫描电镜形貌与能谱分析
4.4 本章小结
第5章 化学镀Ni对 Al2O3/Al-Si体系润湿性的影响
5.1 前言
5.2 Al2O3/Al-Si体系润湿性行为
5.2.1 镀覆Ni前后Al2O3与熔融Al-Si液滴的润湿行为
5.2.2 温度对镀覆Ni前后Al2O3与熔融Al-Si液滴的润湿性影响
5.2.3 保温时间对镀覆Ni后Al2O3与熔融Al-Si液滴的润湿性影响
5.3 本章小结
第6章 Al2O3颗粒增强Al-Si基复合材料的微观组织及力学性能
6.1 前言
6.2 Al2O3颗粒的存在与分布
6.2.1 扫描电镜(SEM)分析
6.2.2 线扫描与EDS能谱分析
6.3 化学镀镍对复合材料内Al2O3颗粒分散的影响
6.4 复合材料的机械性能
6.5 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3932284
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
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摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题的选题背景
1.2 稀土对Al-Si合金的作用与研究现状
1.2.1 稀土对共晶硅的变质
1.2.2 共晶硅的孪晶
1.3 氧化铝粉体化学镀镍
1.3.1 化学镀
1.3.2 化学镀镍的研究现状与应用
1.3.3 化学镀镍液的组成和作用
1.4 高温高真空润湿性
1.4.1 润湿性的表征
1.4.2 熔融合金与陶瓷润湿性的研究现状
1.5 本课题的研究目的及主要内容
第2章 实验材料及研究方法
2.1 稀土铝合金的制备
2.1.1 实验材料
2.1.2 稀土铝合金的制备方案
2.1.3 制备稀土铝合金的实验工艺
2.2 氧化铝粉体化学镀镍
2.2.1 粉体原材料
2.2.2 化学镀镍实验化学药品的选择
2.3 润湿性实验的测定
2.4 实验设备
2.4.1 熔炼设备
2.4.2 化学镀实验所需设备
2.4.3 润湿性实验所需设备
2.5 分析方法
2.5.1 金相组织观察
2.5.2 扫描电镜及能谱分析
2.5.3 透射电镜分析
2.5.4 X射线衍射分析
2.5.5 高温接触角分析
2.5.6 抗压性能分析
第3章 稀土Yb对Al-10Si合金凝固行为、显微结构和硅孪晶的影响
3.1 前言
3.2 稀土Yb对Al-10Si合金凝固行为的影响
3.3 稀土Yb对Al-10Si合金共晶硅组织形貌的影响
3.4 铝硅合金中稀土相的分析
3.5 稀土铝硅合金中共晶硅孪晶的分析
3.6 本章小结
第4章 化学镀Al2O3-Ni复合粉体的制备与分析
4.1 引言
4.2 制备方法
4.2.1 Al2O3粉体表面的预处理
4.2.2 化学镀Al2O3-Ni复合粉体的镀前处理
4.2.3 Al2O3-Ni复合粉体的制备
4.3 Al2O3-Ni复合粉体的成分与形貌分析
4.3.1 Al2O3-Ni复合粉体的X-Ray衍射结果及其分析
4.3.2 Al2O3-Ni复合粉体的扫描电镜形貌与能谱分析
4.4 本章小结
第5章 化学镀Ni对 Al2O3/Al-Si体系润湿性的影响
5.1 前言
5.2 Al2O3/Al-Si体系润湿性行为
5.2.1 镀覆Ni前后Al2O3与熔融Al-Si液滴的润湿行为
5.2.2 温度对镀覆Ni前后Al2O3与熔融Al-Si液滴的润湿性影响
5.2.3 保温时间对镀覆Ni后Al2O3与熔融Al-Si液滴的润湿性影响
5.3 本章小结
第6章 Al2O3颗粒增强Al-Si基复合材料的微观组织及力学性能
6.1 前言
6.2 Al2O3颗粒的存在与分布
6.2.1 扫描电镜(SEM)分析
6.2.2 线扫描与EDS能谱分析
6.3 化学镀镍对复合材料内Al2O3颗粒分散的影响
6.4 复合材料的机械性能
6.5 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3932284
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3932284.html