TiB/Al复合材料的制备以及性能研究

【摘要】TiB作为一种新型陶瓷颗粒，具有刚度好、硬度高、良好的耐磨性及化学稳定性。采用粉末冶金法制备以TiB颗粒为增强相的铝基复合材料，利用阿基米德定律、XRD、SEM、EDS等测试方法，研究了烧结温度、压制压力、TiB颗粒尺寸及含量等因素对其组织和性能的影响。研究表明，增强相TiB颗粒未发生分解，与铝基体结合良好，表明，所制备的复合材料具有优异的组织和性能。随着烧结温度、压制压力的提高，降低了TiB/Al复合材料的孔隙度、提高了样品的相对密度和硬度。在本实验条件下，压制压力为382MPa、烧结温度为600℃、颗粒大小为28μm，TiB颗粒含量为5wt％时，制备的复合材料相对密度最高、硬度也最高。在铝基中添加适量的TiB颗粒，颗粒尺寸越细小，制得的复合材料孔隙率越低，相对密度越高、硬度越高；颗粒越大、含量越多，复合材料中存留孔隙越多，降低复合材料的相对密度和硬度，还会影响颗粒的均匀分布。增加复合材料中的TiB颗粒含量，可明显降低复合材料摩擦系数，降低磨损量，耐磨性提高。随着颗粒含量的增加，TiB/Al复合材料的磨损机制由表面粘着磨损转为磨粒磨损；随着外载荷的增加，焊合切断面不断深入表面内层，磨损量加大。低载荷下其磨损机制主要表现为粘着磨损机制，在高载荷下主要表现为磨粒磨损机制。
【作者】孙建国；
【导师】郭作兴；
【作者基本信息】吉林大学，材料学，2014，硕士
【关键词】TiB；复合材料；增强颗粒；粉末冶金；耐磨性；

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