三維網(wǎng)絡(luò)氧化鋁-鋼復(fù)合材料的制備及其性能研究.pdf

1、陶瓷/金屬復(fù)合材料不但具有陶瓷材料的低密度、高硬度、高強(qiáng)度、耐高溫、耐磨性以及耐酸堿腐蝕等性能，而且具有金屬材料高韌性、塑性以及導(dǎo)熱性，因此被廣泛的應(yīng)用于耐磨和酸堿腐蝕等環(huán)境。三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷/金屬復(fù)合材料中陶瓷增強(qiáng)體和金屬基體在三維空間上均呈現(xiàn)三維網(wǎng)絡(luò)貫穿結(jié)構(gòu)，相比于顆粒增強(qiáng)、纖維增強(qiáng)等傳統(tǒng)復(fù)合材料，其性能得到了較大的提升，受到研究者的廣泛關(guān)注。
　　本課題通過在陶瓷骨架表面化學(xué)氣相沉積金屬鎳涂層改善Al2O3陶瓷與鋼之間的潤濕性，

2、研究鋼熔液浸滲陶瓷的制備工藝，制備耐磨耐高溫的三維網(wǎng)絡(luò)氧化鋁/鋼復(fù)合材料；并對(duì)復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)及其力學(xué)性能進(jìn)行研究。
　　研究結(jié)果表明：通過鋼液浸滲表面沉積有Ni鍍層的三維網(wǎng)絡(luò)Al2O3陶瓷骨架，能夠成功制備出內(nèi)部沒有宏觀孔洞、界面結(jié)合緊密的三維網(wǎng)絡(luò)氧化鋁/鋼復(fù)合材料；鋼液不僅能夠完全浸滲到泡沫陶瓷孔隙中與泡沫陶瓷表面形成緊密的的鋸齒狀機(jī)械結(jié)合，而且能夠浸滲到泡沫陶瓷的孔筋與三角微孔中，進(jìn)一步提高增強(qiáng)體與基體的結(jié)合力。復(fù)合材料的抗

3、彎強(qiáng)度隨著增強(qiáng)體體積分?jǐn)?shù)的增加呈現(xiàn)減小的趨勢，體積分?jǐn)?shù)為11.44％（10ppi復(fù)合材料）的復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度是氧化鋁實(shí)體陶瓷的4.46倍；斷裂過程中，復(fù)合材料中的鋼基體出現(xiàn)明顯的塑性變形，裂紋沿著陶瓷與鋼界面擴(kuò)展。隨著陶瓷增強(qiáng)體體積分?jǐn)?shù)的增加，復(fù)合材料的體積磨損量減少，鋼的體積磨損量是體積分?jǐn)?shù)為19.35％（20ppi壓縮復(fù)合材料）的復(fù)合材料的4.43倍，復(fù)合材料的耐磨性能總體上優(yōu)于鋼材料；復(fù)合材料的磨損機(jī)理：硬質(zhì)磨粒與鋼基體主要發(fā)生