Al-B2O3体系采用熔铸法制备铝基复合材料的研究

摘要铝合金及铝基复合材料（Al-MMCs）由于其优良性能，在航空航天、汽车工业、电子工业、国防军工、核电能源等领域具有广泛的应用和研究。本文以Al-B2O3体系作为原材料，采用多种工艺，主要以熔铸法制备了Al2O3增强体铝基复合材料。进行DSC实验研究了Al-B2O3体系反应机理，XRD、SEM及EDS实验研究了所制备材料的相组成、显微形貌和组织结构。研究表明：

（1） Al-B2O3体系可通过熔体直接反应法制得Al2O3增强体Al基复合材料。87529

（2） Al-B2O3体系反应分两步进行，第一步中Al与B2O3反应生成Al2O3和AlB2，第二步AlB2在高温分解为AlB12。DSC实验测得两步反应表观活化能相近，分别为299。7 kJ·mol-1和290。8 kJ·mol-1。

（3）保温时间越长，B2O3与Al熔体反应更充分，得到的增强体更多。

毕业论文关键词熔铸原位合成反应机理 Al2O3增强体 AlB12 显微组织结构

毕业设计说明书外文摘要

Title Study on In-situ Aluminum Matrix Composites by Melting Al-B2O3 Systems

Abstract Aluminum Matrix Composites was studied and used widely for its excellent performance, such as aerospace industry, automobile industry, electronics industry, defence industry, nuclear power, etc。 This paper used Al-B2O3 systems as raw material, by using different method and mainly by melting, to fabricate Al2O3 reinforced aluminum matrix composites。 DSC was done to study the reaction mechanism, and XRD, SEM, EDS was done to study its the phase composition, micromorphology and microstructure。 The study shows that：

(1) The Al2O3 reinforced aluminum matrix composites can be made by melting the Al-B2O3 systems。源-于Y优~尔^论:文.网www.youerw.com 原文+QQ7520`18766

(2) Reactions in the Al-B2O3 systems could be pided in two steps。 In the first step, Al reacts with B2O3 to form Al2O3 and AlB2; and in the second step, AlB2 resolve into AlB12 under high temperature。 The apparent activation energy of each reaction step was approximate, which was 299。7 kJ·mol-1 and 290。8 kJ·mol-1。

(3) With melting time longer, the Al-B2O3 systems reacted more completely, and more Al2O3 reinforcement was fabricated。

Keywords Melting reaction mechanism Al2O3 reinforcement

AlB12 Microstructure

1 绪论 1

1。1 引言 … 1

1。2 颗粒增强铝基复合材料的制备工艺 1

1。3 熔体直接反应法与放热弥散法 2

1。4 超声搅拌 … 3

1。5 本课题研究的主要内容 … 3

2 实验原材料与所用仪器 4

2。1 实验原材料 4

2。2 实验仪器 … 4

3 实验过程及实验结果初步分析 …5

3。1 实验组别 … 5

3。2 试样处理 … 8

4 反应机理分析 9

4。1 Al-B2O3体系反应机理DSC分析 …9

4。2 Al-B2O3体系活化能计算 10

5 物相及微观形貌分析 …14

5。1 X射线衍射分析（XRD）…14

5。2 扫描电镜（SEM）与能谱仪（EDS）分析 … 17

结论 … 23

致谢 … 24

参考文献 … 25

1 绪论

1。1 引言

近年来，金属基复合材料（Metal Matrix Composite，简称MMCs）得到迅速发展，而其中的铝基复合材料（Al-MMCs）由于其高比强度和比模量、良好的耐热性能、低的热膨胀系数、高的热稳定性、以及其优良的导电导热性能等，在航空航天、汽车工业、电子工业、国防军工、核电能源等领域具有广泛的应用和广阔的应用前景[1-4]，在各种金属基复合材料中研究应用也最为广泛。 Al-B2O3体系采用熔铸法制备铝基复合材料的研究:http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_139967.html