【正文】 42(5):531537[23] 程和法，(p)復(fù)合材料的研究[J].熱加工工藝，2001，18(5):3435[24] 馬穎，郝遠(yuǎn)，[J].材料熱處理學(xué)報(bào)，2003，24(l):3741[25] 黃贊軍，[J].金屬學(xué)報(bào)，2002，6:568574[26] 嚴(yán)學(xué)華，蔣宗宇，[J].江蘇大學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，3:7073[27] 吳進(jìn)明，吳年強(qiáng)，[J] .中國有色金屬學(xué)報(bào)，1998，32(9):1114[28] 王殿武，寇生中，[J].有色金屬（冶煉部分），2002,13(6):4547[29] 朱正吼，[J].兵器材料科學(xué)與工程，1998，3:1315[30] 張守魁，王丹虹，(p)復(fù)合材料的研究[J].鑄造，1996，7:47謝辭首先我要謝我的指導(dǎo)老師劉慧敏教授，本論文是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和親切關(guān)懷下順利完成的。并且表明材料的耐磨性能隨著氧化鋁顆粒含量的增加而增強(qiáng)。 耐磨性的分析研究%Al2O3/7075摩擦磨損性能的對比隨著基體中Al2O3含量的增加，材料的磨損量如表 所示： 不同成分材料的摩擦磨損量含量（Al2O3）7075鋁合金8%Al2O3/7075磨損量%Al2O3/7075鋁基復(fù)合材料磨損量對比。在MRS10A型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行復(fù)合材料的耐磨性試驗(yàn)。在MRS10A摩擦磨損機(jī)上分別設(shè)置20N，30N，40N，50N和轉(zhuǎn)速為80r/min, 100r/min, 110r/min, 120r/min摩擦600s后稱量其磨損量。成分為硅、鐵、銅、錳、鎂、鉻、鎳、鋅、鈦、其它、鋁，其含量如下表：表21 7075鋁合金的成分元素硅鐵銅錳鎂鉻含量元素鎳鋅鈦其它鋁含量（5）余數(shù) 增強(qiáng)體材料為Al2O3，其為Al與 CuO按其摩爾比為1比1混合均勻壓制成塊，用鋁箔包緊然后投入900℃鋁液中經(jīng)攪拌反應(yīng)得到。制動器是機(jī)械設(shè)備中不可缺少的部件之一，如飛機(jī)著陸，火車、汽車行駛中的減速、停速,起重設(shè)備的升降、位置的控制等都需要在傳動系統(tǒng)中裝設(shè)制動器。摩擦副表面溫度的測量方法常用的是熱電偶和遠(yuǎn)紅外輻射測溫，但是對于一些在封閉系統(tǒng)中工作或不斷運(yùn)動的部件，其摩擦表面溫度無法用常規(guī)方法確定，漸漸地又研究出一些特殊的測量方法。在反應(yīng)生成所需要的增強(qiáng)相的同時(shí)，有時(shí)在基體中也產(chǎn)生一些有害化合物，如Ti3Al，A14C3，F(xiàn)e3C等，它們常以針狀或條片狀，往往割裂基體，使材料性能下降；而偏析于晶粒邊界的有害化合物則嚴(yán)重影響材料的耐蝕性和抗疲勞性。其他方面，如用于制造假肢、機(jī)械泵工作室、大型耐磨環(huán)等。結(jié)果[22]表明，在1273K時(shí)CuO/Al體系反應(yīng)狀況良好，生成A12O3顆粒，但顆粒分布不是很均勻；ZnO/Al、SiO2/Al體系在無其它添加物的情況下不容易發(fā)生反應(yīng)，但當(dāng)加入少量Mg時(shí)，即可發(fā)生反應(yīng)，有MgA12O4生成；而Cr2O3/Al體系無論是否加入添加物均不發(fā)生反應(yīng)。XDTM法的缺點(diǎn)較少，基本上與工藝過程的熱力學(xué)限制所導(dǎo)致的成分和增強(qiáng)體限制等有關(guān)，在高溫制備過程中容易出現(xiàn)顆粒的粗化。盡管制備過程可以相當(dāng)靈活和多種多樣，但是最終的尺寸和形狀由系統(tǒng)的動力學(xué)決定，而并不取決于外部條件。顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料是以純鋁或鋁合金為基體，復(fù)合添加一定的顆粒增強(qiáng)相而成的。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 本科畢業(yè)論文題 目：Al2O3/7075基復(fù)合材料的摩擦磨損性能研究摘 要顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料因其特有的比重輕、比強(qiáng)度與比模量高、耐磨及耐高溫等優(yōu)良性能，在航空航天、電子和汽車制造等行業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。在諸多的顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料中，鋁基復(fù)合材料由于具有密度小、熔化溫度低、高導(dǎo)熱性且成本低等特性，己經(jīng)得到世界范圍內(nèi)的廣泛研究并日趨工業(yè)化。同時(shí)，原位反應(yīng)法也有其缺點(diǎn)：原位增強(qiáng)體通常是以析出的方式生成，并且選擇原位增強(qiáng)體也只能限于該基體內(nèi)熱力學(xué)穩(wěn)定的顆粒，顆粒的尺寸和形狀受形核和長大過程控制。XDTM法的優(yōu)點(diǎn)有：增強(qiáng)相原位生成，具有熱穩(wěn)定性；增強(qiáng)相的類型，形態(tài)可以選擇和設(shè)計(jì)；各種金屬或金屬間化合物均可以作為基體，從原理上講，XDTM法適用于寬泛的材料體系和成分；復(fù)合材料可以制備成坯錠，能采用傳統(tǒng)金屬后續(xù)加工方法進(jìn)行二次加工處理；工藝簡單，成本低且材料性能良好。采用液態(tài)攪拌法比較系統(tǒng)地研究了CuO/Al、ZnO/Al、Cr2O3/Al和SiO2/Al體系的反應(yīng)情況。顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料也可用于制造體育用品，諸如自行車鏈、齒輪、高爾夫球桿頭等。3 在反應(yīng)過程中伴生的有害化合物也是目前原位鋁基復(fù)合材料制備和研究中難以避免的一個難題。摩擦?xí)r，接觸表面的溫度高低和分布情況對摩擦磨損性能影響很大。顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料由于具有良好的摩擦性能而備受人們關(guān)注，其應(yīng)用范圍也越來越廣。第二章 試驗(yàn)方案及工藝流程基體材料為7075鋁基復(fù)合材料。等到冷卻至高于結(jié)晶溫度時(shí)倒入模具中澆鑄成型，同樣方法再澆鑄一組不加預(yù)置塊的作為對比試驗(yàn)。采用HV300維氏硬度儀測量復(fù)合材料的硬度。(HV) 7075鋁合金與含8%Al2O3/7075鋁基復(fù)合材料維氏硬度表 組數(shù)材料12345平均基體含8%Al2O3，由于Al2O3顆粒附在基體晶界或者晶內(nèi)，在澆鑄石有效地阻止了晶粒長大，還有就是Al2O3顆粒本身硬度比較高，這也是材料硬度提高的一個重要因素。從結(jié)果中可以看出，復(fù)合材料的磨損量和磨損率隨著氧化鋁顆粒含量的增加而降低，說明基體中加入增強(qiáng)體氧化鋁后，提高了復(fù)合材料的耐磨性能。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。且不同滑動速度和載荷條件下，其他摩擦磨損影響因素的作用程度也不同，摩擦系數(shù)與載荷之間通常表現(xiàn)出復(fù)雜的關(guān)系。隨著復(fù)合材料硬度和強(qiáng)度的提高，磨粒刺入復(fù)合材料基體的深度減小，犁溝的深度和寬度減小，受磨粒磨損控制的磨損量降低。3 拋光:將預(yù)磨機(jī)上磨后的試樣用粗布進(jìn)行粗拋；再用細(xì)拋光布進(jìn)行精拋。3 原位反應(yīng)。本課題研究的是以CuO粉末與Al粉壓制成塊，通過攪拌使其分散到鋁熔體中，在900℃的高溫下發(fā)生如下分解反應(yīng)： 2Al+3CuO=3Cu+Al2O3 （16）生成的A12O3顆粒均勻地分散在鋁熔體中起改善磨損性能的作用。以上所有研究數(shù)據(jù)都是反映材料在平穩(wěn)加載條件下的磨損規(guī)律，而在工程應(yīng)用中的試際工作條件往往是動載的，因此也有人專門研究了動載摩擦工況下顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的耐磨性能。摩擦表面溫度與摩擦副材料的熱物理性能（導(dǎo)熱率,熱容量）、摩擦工況條件及散熱條件有關(guān)。研究控制反應(yīng)過程的方法，以便能控制反應(yīng)速度以及生成顆粒的大小、形狀和分布。因此，有著極大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景，近年來在復(fù)合材料領(lǐng)域，顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料在國內(nèi)外倍受重視，發(fā)展迅速。制備的復(fù)合材料成本低而性能較好，有很好的發(fā)展前景。生成陶瓷相的兩種粉末混合后，在液相金屬中被加熱發(fā)生反應(yīng)生成陶瓷相，并伴有放熱現(xiàn)象發(fā)生。MMCs原位反應(yīng)合成技術(shù)的基本原理是在一定條件下，將粉末或其他材料加入到基體金屬熔液中，通過元素之間或元素與化合物之間的化學(xué)反應(yīng)，在金屬基體（固態(tài)或液態(tài)）內(nèi)原位生成一種或幾種高硬度、高彈性模量的陶瓷增強(qiáng)相。因此，促進(jìn)人們開發(fā)、研究新的材料，如各種復(fù)合材料，其中金屬基復(fù)合材料因?yàn)榫哂袃?yōu)良的性能而備受人們的重視。研究表明加入8% A1203后硬度和磨損性能大大提高，表面磨痕變淺。長期以來，對MMCs制備工藝的研究一直側(cè)重于傳統(tǒng)的外加增強(qiáng)體與基體復(fù)合的方法，如粉末冶金法、共噴沉積法、中間合金法、液態(tài)金屬浸滲法、擠壓鑄造法等等。還有微波引燃法、激光引燃法、化學(xué)爐法等引燃方法。3反應(yīng)噴射沉積(RSD)RSD法是最近發(fā)展起來的新型復(fù)合工藝，典型的方法有：反應(yīng)霧化沉積(RAD)和反應(yīng)低壓等離子噴射沉積(RLPPS)。生成的A12O3顆粒細(xì)小且分布均勻，但是隨著A12O3顆粒量的增加，反應(yīng)產(chǎn)物銅以網(wǎng)狀CuAl3化合物形式割裂基體，惡化了材料的性能。原位反應(yīng)法制備復(fù)合材料由于增強(qiáng)相是反應(yīng)合成的，內(nèi)生于基體之中，因而具有許多外加強(qiáng)化相增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料所不具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：1．增強(qiáng)體在鋁基體內(nèi)原位形核、長大，表面無污