【正文】 金屬液滴一起沉積后即得到這種陶瓷顆粒增強的金屬基復合材料。其基本工藝原理是：熔融的金屬液被霧化成粒徑很小的液滴，它們具有很大的體表面積，同時又具有一定的高溫，這就為噴射沉積過程中的化學反應提供了驅(qū)動力。3反應噴射沉積(RSD)RSD法是最近發(fā)展起來的新型復合工藝，典型的方法有：反應霧化沉積(RAD)和反應低壓等離子噴射沉積(RLPPS)。其今后的發(fā)展方向有：制備高強、導熱導電良好的TiB2增強Cu基復合材料；制備經(jīng)濟、耐磨的TiC增強Al基材料；制備功能性多相材料等。XDTM法的缺點較少，基本上與工藝過程的熱力學限制所導致的成分和增強體限制等有關(guān)，在高溫制備過程中容易出現(xiàn)顆粒的粗化。另一種常用的工藝可以是先制備出增強體含量很高的母體復合材料，然后在重熔的同時加入適量的基體金屬進行稀釋，鑄造成型后就可獲得所需增強體含量的MMCs。該工藝可以生成顆粒與晶須共同增強或單獨增強的金屬基和金屬間化合物基復合材料。它是一種液體與固態(tài)粉末反應制備增強相的方法。但是它的缺點也很明顯：主要在于所制備的材料多為疏松開裂狀態(tài)，制備的控制困難（增強體的尺寸和形狀），目前SHS的致密化研究是該領(lǐng)域的熱點課題，以期獲得全致密高性能的結(jié)構(gòu)材料。在金屬基復合材料方面，已制備了原位生成的TiC、TiB、A12O3和SiC等粒子增強的Al、Cu、Ni和Ti等為基體的塊體復合材料[l618]和表面涂層復合材料。還有微波引燃法、激光引燃法、化學爐法等引燃方法。1自蔓延高溫合成法（SHS）[1215]于1967年提出來的，它是利用放熱反應放出的熱量維持反應的進行，使化學反應自動進行下去，生成金屬陶瓷或金屬化合物的方法。盡管制備過程可以相當靈活和多種多樣，但是最終的尺寸和形狀由系統(tǒng)的動力學決定，而并不取決于外部條件。當然，以上這些優(yōu)點并不是所有的體系都具備，但是對于某一具體材料用原位法制備通常有較高的性能價格比。該方法合成的第二相顆粒尺寸小，界面清潔，與基體相容性好，且彌散分布，從而達到強化金屬基體的目的。由此可見，原位MMCs及其制備技術(shù)已成為材料科學工作者普遍關(guān)注的研究課題。直到80年代中后期，才正式在世界范圍內(nèi)拉開了原位復合研究工作的序幕。針對這些情況，近年來發(fā)展起來了一種制備MMCs的新型方法—原位反應合成法，原位復合工藝基本上能克服上述這些問題，己被視為一種具有突破性的新工藝方法而受到普遍重視，原位復合的概念源于原位結(jié)晶[710]。長期以來，對MMCs制備工藝的研究一直側(cè)重于傳統(tǒng)的外加增強體與基體復合的方法，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。在航空航天、汽車、電子、光學等工業(yè)領(lǐng)域展示了廣泛的應用前景，是當前金屬基復合材料理論研究和工程試踐中備受關(guān)注的課題。顆粒增強鋁基復合材料是以純鋁或鋁合金為基體，復合添加一定的顆粒增強相而成的。為了提高材料的使用溫度范圍，現(xiàn)在正掀起一股研究開發(fā)各種陶瓷纖維、晶須、顆粒增強金屬基復合材料的熱潮。特別是航空航天工業(yè)、宇宙空間和海洋開發(fā)事業(yè)的發(fā)展，要求新型的結(jié)構(gòu)材料具有高比強度、高比模量和耐高溫性能，不斷開發(fā)研究增強相（纖維、晶須、顆粒）與樹脂、金屬、陶瓷、碳基體復合而成的宏觀復合材料。對于這些要求，單一的金屬、陶瓷、高分子等工程材料往往難以滿足。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。顆粒是在基體內(nèi)部原位反應生成，顆粒細小，表面潔凈，與基體結(jié)合良好。Al2O3/7075基復合材料的摩擦磨損性能研究摘 要顆粒增強鋁基復合材料因其特有的比重輕、比強度與比模量高、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)中具有廣闊的應用前景。研究了原位反應生成A1203制備顆粒增強鋁基復合材料的工藝，其制備條件是:熔體溫度900℃，CuO粉末與Al粉混合均勻，壓制成塊，加入鋁液中攪拌，扒去表面的浮渣，將熔體澆鑄到預熱的模具中，快速冷卻。 將試樣切割成塊，在摩擦磨損機上分別設置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。關(guān)鍵詞：原位反應；顆粒增強體；磨損性能AbstractPartieulate reinofreed metal martix positesPossess several additional advantages such as light weight，high speeific strength and stinffess，wearresistingand high temperatureresisting. Studing in situ reaction of A1203 particulate reinforced aluminum matrix posite prepared by the process, the preparation conditions are: melt temperature is 900 ℃, CuO powder mixed with Al powder, pressed into blocks, by adding aluminum liquid mixing, Pa to the surface scum, will melt into warm mold casting and rapid cooling. Particles within the matrix in situ in the reaction, small particles, surface cleanliness, and good substrate. The sample cut into pieces, the friction and wear machine were set to 20N, 30N, 40N, 50N, and speed 80r/min, 100r/min, 110r/min, 120r/min 600s after weighing the friction wear. The results show that, after adding 8% A1203 greatly improved hardness and wear resistance of the surface, the marks are shallow.Keywords：In situ reaction；particle reinforcement；Wear目 錄第一章 緒論 5 2 2 3 5 6 7 8 增強顆粒的影響 9 外加載荷的影響 9 外部溫度的影響 9 滑動速度的影響 10 10 10 10(耐磨性) 10 11 11第二章 試驗方案及工藝流程 13 13 13 14 原位Al2O3顆粒的制備 14 14 15 15 15 16 16 16 17第三章 試驗結(jié)果與分析 17 金相組織分析 17 基體材料與復合材料組織的對比 17 18 19 耐磨性的分析研究 19%Al2O3/7075摩擦磨損性能的對比 19 20 21結(jié)論 22參考文獻 23謝辭 25第一章 緒論現(xiàn)代科學的飛速發(fā)展對材料提出了越來越高的要求，除了優(yōu)異的力學性能外，還希望材料具有某些特殊性能和良好的綜合性能。因此，促進人們開發(fā)、研究新的材料，如各種復合材料，其中金屬基復合材料因為具有優(yōu)良的性能而備受人們的重視。應用比較廣泛的纖維增強樹脂基復合材料主要有高性能熱固樹脂、高性能熱塑樹脂以及熱致液晶高聚物和半互穿網(wǎng)絡高聚物等基體的復合材料，這些復合材料僅適用于350℃以下[l6]。在諸多的顆粒增強金屬基復合材料中，鋁基復合材料由于具有密度小、熔化溫度低、高導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。顆粒增強鋁基復合材料是利用增強相的低密度、高強度、高彈性模量等特點提高了材料的比剛度和比強度；利用增強相的高硬度特點提高了材料的耐磨性能；利用增強相熱膨脹系數(shù)低的特點提高了材料的尺寸穩(wěn)定性和抗熱沖擊性能；同時鋁基復合材料具有不吸潮、不老化、氣密性好、耐有機液體和溶劑侵蝕等一系列優(yōu)點。顆粒增強金屬基復合材料(MMCs)因其特有的高比強度、高比模量、耐磨及耐高溫等優(yōu)良性能，在航空航天和汽車制造等行業(yè)中具有廣闊