1、學(xué)校代碼：10406分類號：TB333學(xué)號：100080503013南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)位研究生）基于真空低壓浸滲基于真空低壓浸滲的SiCpMSiCpMg復(fù)合材料復(fù)合材料的熱物理性能研究的熱物理性能研究碩士研究生：陳超導(dǎo)師：徐志鋒教授申請學(xué)位級別：碩士學(xué)科、專業(yè)：材料加工工程所在單位：航空制造工程學(xué)院答辯日期：2013年6月授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)I摘要SiCpMg復(fù)合材料以其低密度，良好的熱膨脹性能和優(yōu)異的導(dǎo)熱性

2、能等優(yōu)勢，在軍事、航空航天、空間等尖端技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用具有強(qiáng)大的競爭力。本文以AZ91D鎂合金和純鎂為基體，分別以顆粒尺寸為39、50、69、98和115μm的碳化硅顆粒為增強(qiáng)相，采用基于陶瓷多孔層覆膜保護(hù)鎂熔體的真空低壓浸滲法制備了體積分?jǐn)?shù)47%的SiCpMg基復(fù)合材料；利用OM、XRD及TEM觀察和分析了復(fù)合材料的微觀組織結(jié)構(gòu)，利用熱膨脹儀和激光導(dǎo)熱儀測定了SiCpMg復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)和熱導(dǎo)率；結(jié)合現(xiàn)有的理論模型重點(diǎn)討論分析了Si

3、C顆粒尺寸、基體合金和熱處理等對復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)和熱導(dǎo)率的影響規(guī)律，并初步探討了其作用機(jī)制。取得的主要研究結(jié)果如下：采用真空低壓浸滲法成功制備的不同顆粒尺寸、純鎂和AZ91D基復(fù)合材料具有顆粒分布均勻，組織致密的結(jié)構(gòu)特征，界面及附近存在十幾到幾百納米的Mg2Zn11及MgO相的輕微界面反應(yīng)；復(fù)合材料的致密度隨顆粒尺寸的增加呈整體降低的趨勢，而T4熱處理則明顯提高了復(fù)合材料的致密度，復(fù)合材料的密度大致2.382.4gcm3范圍內(nèi)。獲得了

4、顆粒尺寸、基體合金和熱處理等對復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)的影響規(guī)律，復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)實(shí)際測量值處于Kerner模型與Turner模型理論值之間。其中，SiCpAZ91D復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)隨著顆粒尺寸的增大呈現(xiàn)先降低后波動上升的趨勢，其值在12.513.5106K范圍內(nèi)；其主要原因是隨著顆粒尺寸的增大，其彌散分布在基體合金內(nèi)產(chǎn)生的隨動效應(yīng)呈現(xiàn)逐漸減弱的趨勢；同時，界面面積也是影響復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)的關(guān)鍵因素，隨顆粒尺寸增大，界面面積減小，其對

5、基體的約束程度減小導(dǎo)致復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)呈波動上升趨勢。而SiCpAZ91D復(fù)合材料較SiCp純鎂復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)約小1106K，提高了8%左右，增加幅度不大。T4處理后SiCpAZ91D復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)曲線與鑄態(tài)時SiCpAZ91D復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)曲線趨勢一致，其差值很??；這主要原因是熱處理后熱殘余應(yīng)力的緩解、位錯密度的減少和Mg2Si相的大量增加提高了熱膨脹性能，但是熱處理后致密度的提高，抑制了復(fù)合材料熱膨脹性能，兩者制約