Ti3SiC2-鋁基復(fù)合材料制備及組織性能研究.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，為適應(yīng)各種復(fù)雜的工況，各類工程領(lǐng)域?qū)C(jī)械零件的潤(rùn)滑能力提出了更高的要求，金屬基復(fù)合材料因其獨(dú)特的潤(rùn)滑性能受到了廣泛的關(guān)注，成為了潤(rùn)滑領(lǐng)域一個(gè)重要的研究方向。目前，金屬基復(fù)合材料常用的非金屬固體潤(rùn)滑劑與金屬基體的物理化學(xué)特性差別較大，潤(rùn)濕性改善和界面反應(yīng)的有效控制是制備該類材料的核心問題。
　　本文以純鋁和鋁硅合金為基體，兼具金屬和陶瓷特性且與金屬間潤(rùn)濕性良好的典型金屬陶瓷顆粒MAX相Ti3Si

2、C2為外加顆粒，通過冷壓成型-無壓燒結(jié)的方法制備了Ti3SiC2/鋁基復(fù)合材料。通過物理性能、力學(xué)性能和摩擦磨損性能及金相、XRD、SEM和EDS分析，研究了制備工藝、基體成分、外加顆粒含量對(duì)復(fù)合材料組織性能的影響，重點(diǎn)研究了硅元素對(duì)高溫長(zhǎng)時(shí)保溫復(fù)合材料界面反應(yīng)的影響，并評(píng)價(jià)研究了硅含量、燒結(jié)溫度和Ti3SiC2含量對(duì)復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響。主要研究工作及結(jié)果如下：
　?。?）經(jīng)冷壓成型-無壓燒結(jié)的方法，揭示了硅元素添加量、Ti

3、3SiC2添加量和燒結(jié)溫度對(duì)Ti3SiC2/鋁基復(fù)合材料影響規(guī)律：隨著硅元素添加量和Ti3SiC2添加量的上升Ti3SiC2/鋁基復(fù)合材料致密度下降，硬度上升；隨著燒結(jié)溫度的上升，Ti3SiC2/鋁基復(fù)合材料致密度上升，硬度上升，并通過影響規(guī)律總結(jié)出較優(yōu)制備工藝。
　?。?）經(jīng)冷壓成型-無壓燒結(jié)的方法，分別研究了750℃、850℃和950℃保溫15h工藝條件下硅元素添加量對(duì)Ti3SiC2/鋁基復(fù)合材料界面反應(yīng)的影響，得到了不同硅元