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题名YAG-Al_2O_3(ZrO_2)纤维增强高铝青铜复合材料的制备及性能研究
作者秦兴文
答辩日期2019
导师何玲
关键词YAG-Al2O3(ZrO2)纤维 复合材料 高铝青铜 力学性能 摩擦性能
学位名称硕士
英文摘要高铝青铜合金具有强度、硬度和耐磨性良好等机械性能被广泛应用于模具、轴承、齿轮等零部件。传统铝青铜合金含有大量的脆性相,在使用过程中易产生裂纹,已很难满足使用要求。YAG-Al2O3(ZrO2)纤维具有高强度和高模量的特性,而且与其他金属的界面润湿性较好,作为增强纤维被用于金属基复合材料的增强和增韧。因此纤维增强铝青铜基复合材料的研究具有重要意义。本论文将YAG-Al2O3(ZrO2)纤维与铝青铜合金复合,研究热压烧结工艺对材料结构性能的影响,并分析YAG-Al2O3纤维、YAG-ZrO2纤维、YAG-Al2O3-ZrO2纤维对高铝青铜基复合材料组织、力学性能及摩擦性能的影响,总结不同结构纤维对铝青铜复合材料磨损机理的影响。研究结果具体如下:1.用静电纺丝法成功的制备了YAG-Al2O3(ZrO2)复合纤维。由XRD图谱分析可知,YAG-Al2O3、YAG-ZrO2、YAG-Al2O3-ZrO2纤维的分别在1200℃、1200℃、1350℃,结晶度良好。通过电子衍射图结合EDS图谱分析可知YAG-Al2O3、YAG-Al2O3-ZrO2纤维具有单晶结构和芯-壳结构。2.真空热压烧结法制备的最佳工艺为温度750℃、时间10min和压力35MPa。复合材料致密度高,复合纤维大部分与热压压力方向垂直且在基体内分布均匀,与基体的界面结合良好无合金化反应。3.随着纤维量的增加,复合材料的致密度均呈现下降趋势,而其硬度都有了明显的增高,在YAG-Al2O3、YAG-ZrO2、YAG-Al2O3-ZrO2纤维添加量为5%时,相对应的复合材料硬度达到最大值分别为299.06HV、277.23HV、261.86HV;复合材料的摩擦系数随着纤维含量的增加出现先减小后增加的现象,且在YAG-Al2O3纤维质量分数为3.2%时,复合材料的摩擦系数到达最小为0.22。综合上述,YAG-Al2O3纤维的质量分数为3.2%时复合材料的耐磨损性能最好。4.YAG-Al2O3、YAG-Al2O3-ZrO2复合纤维均提高了高铝青铜基复合材料的耐磨性,由于YAG-Al2O3、YAG-Al2O3-ZrO2复合纤维均具有芯壳,能起到自润滑作用,使原来的粘着磨损向磨粒磨损和轻细的粘着磨损转变。
语种中文
页码70
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内容类型学位论文
源URL[http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94884]  
专题兰州理工大学
作者单位兰州理工大学
推荐引用方式
GB/T 7714
秦兴文. YAG-Al_2O_3(ZrO_2)纤维增强高铝青铜复合材料的制备及性能研究[D]. 2019.
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