液相燒結(jié)法制備鐵基復(fù)合材料.pdf

1、本文首先對蒙脫土的微觀結(jié)構(gòu)特征和高溫焙燒產(chǎn)物特征進(jìn)行了分析研究，然后以蒙脫土、Al粉和石墨粉為原料，運(yùn)用粉末冶金技術(shù)，通過高溫液相燒結(jié)方法成功制備出了Al2O3顆粒增強(qiáng)的鐵基復(fù)合材料。用 SEM觀察分析了蒙脫土顆粒以及復(fù)合材料的微觀組織形貌，用 XRD分析了蒙脫土和復(fù)合材料的物相組成，用HRTEM對蒙脫土的微觀結(jié)構(gòu)在原子尺度上進(jìn)行了表征。
　　對蒙脫土的研究表明：蒙脫土顆粒大小在微米數(shù)量級，顆粒邊部呈突刺狀，顆粒是由尺寸在100n

2、m左右的片層組成，片層在微觀尺度上是由不同取向的亞晶粒組成。蒙脫土在25~100℃失去表面物理吸附水和片層間吸附水，在100℃~700℃階段失去片層間與離子結(jié)合較強(qiáng)的結(jié)合水，在700℃~800℃階段脫去羥基水。蒙脫土經(jīng)過800℃焙燒后結(jié)構(gòu)遭到破壞，出現(xiàn)非晶質(zhì)相。隨著焙燒溫度的提高，有新相方石英、堇青石（Mg2Al4Si5O18）等生成，并且焙燒產(chǎn)物的致密度也在逐漸提高，硬度也逐漸增大。經(jīng)過1300℃焙燒后，焙燒產(chǎn)物硬度可達(dá)到1573.2

3、HV。
　　對鐵基復(fù)合材料的制備工藝研究表明：Al粉與蒙脫土在高溫下，可以生成含有 Al2O3顆粒的粉末。采用外加顆粒法制備鐵基復(fù)合材料時(shí)，含有 Al2O3的粉末用量不能太大，否則可能引起 Al2O3顆粒偏聚，并且鐵基體氣孔量增多，最佳用量應(yīng)在10wt％左右。原位自生法制備鐵基復(fù)合材料時(shí)，Al粉用量不能太多，否則不燒結(jié)成塊，應(yīng)控制在2wt%以內(nèi)。C能改變鐵基體的組織結(jié)構(gòu)，并能提高鐵基體的硬度，顯微硬度可從加 C前的168.7HV提