新型SiC/Cu复合材料的制备与性能研究

发布时间：2025-06-28 00:16

　　随着高铁运行速度的增加,人们对制动材料的性能要求越来越高。近年来,三维网络多孔陶瓷/金属双连续相复合材料因其能够保留陶瓷和金属两相的优点而获得人们的广泛关注,有望成为新一代的刹车材料。然而,在制备复合材料过程中,目前制备的陶瓷力学性能不够好、孔隙结构存在缺陷以及陶瓷与金属两相的润湿性问题制约着这种材料的性能及应用。为了改善复合材料的性能,本文分别采用有机泡沫法和3D打印结合凝胶注模工艺制备了三维网络SiC多孔陶瓷,研究了陶瓷浆料、处理工艺对三维网络SiC多孔陶瓷性能的影响。采用原位无压浸渗工艺制备了三维网络SiC多孔陶瓷/Cu基复合材料,对金属相的组成、热处理工艺和多孔陶瓷制备工艺对三维网络SiC多孔陶瓷/Cu基复合材料的力学性能和热性能的影响进行了研究。主要得到如下研究结果:（1）以碳化硅粉体、氧化铝和氧化钇为起始原料,分散剂为PAA-NH4（1wt%）、pH为10、粒度配比为d_0.5/d_1.5=0.5时浆料的稳定性和流动性较好。对海绵进行NaOH溶液预处理,采用有机泡沫模板法制备,三维网络SiC多孔陶瓷的强度达到2.21MPa。（2）以线材...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图 1.2 (a)挤压铸造法、(b)真空压力浸渗法、(c)无压浸渗法

无压浸渗法由于不施加外力,就要求增强体和基体之间的润湿性要足以使熔融金属合金液能够缓慢自发的浸渗多孔陶瓷。在复合材料的制备中,良好的润湿性是陶瓷与金属液结合良好的必要条件,界面结合良好的复合材料才能够尽可能地将基体相所受的过量载荷进行传递[24],从而最大化利用两相的特点增加使用....

图 1.3 泡沫陶瓷过滤器

随着多孔陶瓷的制备工艺日趋成熟,可根据使用条件及场合调整其孔隙率和孔径,因而常被用于腐蚀性流体、水、有机溶液、油类、气体的过滤处理。在食品、废水处理以及医药行业中,陶瓷膜、过滤器也显示出了极大的应用潜力,例如超纯水的制备和除菌、牛奶的均匀化以及低度酒类和饮料的过滤。同时由于陶瓷的....

图 1.4 以多孔过滤管为核心器件的高温除尘过滤器

同时由于陶瓷的耐高温、耐腐蚀特性,也常被用于熔融金属、高温气体、放射性物质的过滤分离。如图1.3所示,这是一种以多孔陶瓷过滤管为核心器件的高温除尘过滤器,它是由起承载过滤膜作用的支撑体和其除尘作用的过滤膜两部分组成。其捕获杂质颗粒大致有三种途径:(1)流经微孔陶瓷膜流体中杂质颗粒....

图 1.5 杂化复合材料的形态

LZZhao等[82-83]通过挤压铸造法制备SiC泡沫陶瓷和颗粒混合增强Al复合材料。结果表明增强相与基体的界面结合处良好,当SiC增强相的总体积含量为53%时,复合材料的抗压强度可达660MPa,比传统单一SiC颗粒增强Al复合材料性能高得多。彭伟等[84]通过原位反应无....

本文编号：4054114