机械制造及其自动化专业毕业论文.doc

文档介绍：分类号
学校代号 10462  
密级公开
学号 0793082004
硕士学位论文
粉末冶金法制备碳化硅晶须
增强镁基复合材料性能研究
学位申请人
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导师姓名及职称
:
专业名称
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机械制造及其自动化
学科门类
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工学
论文提交日期
:
Dissertation Submitted to
Zhengzhou University of Light Industry
For the Academic Degree of Master
Of Engineering Science
Mechanics Properties of Sic Whisker Reinforced Magnesium posites by Powder Metallurgy
Candidate: Zhou Yajun
Supervisor: Liu Jianxiu
Major: Mechanical and Electronic Engineering
School of Electromechanical Science and Engineering
Zhengzhou University of Light Industry
Zhengzhou 450002,
May 2012
郑州轻工业学院
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学位论文作者签名:
年月日
郑州轻工业学院
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学位论文作者签名: 指导教师签名:
年月日年月日
摘要
本论文以研制风力发电用制动衬垫摩擦材料为目的,以粉末冶金法制备了以镁合金AZ91为基体、碳化硅晶须为增强体的镁基复合材料,主要研究了碳化硅晶须的分散处理方式及对复合材料性能的影响;研究了不同烧结温度和压力对材料性能的影响;制定了粉末冶金法制备镁基复合材料的工艺方法;探讨了复合材料的摩擦磨损机制。
(SPP)水溶液、5%的吐温80(Tween80)—无水乙醇分散溶液和质量分数为1%的硅烷偶联剂(KH550)—无水乙醇分散溶液,先后采用超声分散和磁力搅拌器搅拌两种方式进行分散。通过扫描电镜(SEM)观察晶须的分散,结果表明质量分数为1%的硅烷偶联剂(KH550)—无水乙醇分散溶液分散效果较好。
材料的制备采用先冷压后压制烧结的工艺方案,以基体AZ91为例进行实验。通过测试不同压力下的试样密度,确定了30KN为合适的最高压制压力。烧结温度实验选用450℃、500℃、550℃、600℃四组进行,通过密度、硬度、摩擦磨损性能测试和显微组织观察,认为550℃为合适的最高烧结温度,由此制定本实验的最优工艺路线。
用最优工艺制备了基体AZ91、未分散处理的20%SiCw/AZ91和采用硅烷偶联剂分散处理的20%SiCw/AZ91三种材料的试样,并对其进行性能测试。
摩擦磨损及硬度测试实验表明:与基体AZ91相比,加入20%%,%。分散处理后的20%SiCw/AZ91复合材料比未进行分散处理的复合材料综合性能好。
通过对磨痕微观形貌的观察,结合磨屑的能谱分析以及硬度与磨损量的测试结果进行分析,认为AZ91基体的磨损机理主要是脆性材料的磨粒磨损,同时伴有粘着磨损和氧化磨损;未进行分散处理的镁基复合材料的磨损形式主要是磨粒磨损,磨损量大,经过分散处理的20%SiCw/AZ91复合材料的磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损,磨屑较少,磨痕较浅,基体与SiCw结合紧密,硬度与耐磨性最好。
关键词:碳化硅晶须;粉末冶金;分散剂;镁基复合材料;摩擦磨损
ABSTRACT
This article aims to prepare the magnesium-posite materia