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复合材料增强有色金属材料

时间:2017-09-11 材料毕业论文 我要投稿

  随着社会经济的发展,有色金属材料在相关产业中的应用变得越发广泛,下面是小编搜集整理的一篇关于复合材料增强有色金属材料应用探究的论文范文,欢迎阅读查看。

  摘要:随着社会经济的发展,复合材料增强有色金属材料在生产中的实际应用,满足了当下发展需要,更好地促进了相关产业的发展和进步。复合材料增强有色金属材料应用,就是在有色金属材料中添加非金属增强材料,这样一来,可以更好地对原有材料的性能进行改变,形成一种新的复合材料。这种复合材料将比原来的材料具有更好的性能,能够满足更深层次的有色金属材料应用。本文对复合材料增强有色金属材料研究,将注重分析有色金属材料性能的加强分析,希望本文的研究,能够为有色金属材料的发展,提供一些参考和建议。

  关键词:复合材料;有色金属材料;性能分析;

  就有色金属材料的发展情况来看,目前在航空航天、机械制造以及交通运输领域,得到了较为广泛的应用。随着社会经济的发展,有色金属材料在相关产业中的应用变得越发广泛,加强有色金属材料性能,对于提升相关产业进步来说,具有着一定的积极意义?蒲Ъ际醯姆⒄购徒,为提高有色金属材料性能打下了坚实的基础,进一步提升有色金属材料的性能,可以更好地促进机械制造业、航空航天事业的发展,满足当下人们对有色金属材料的实际需要。因此,提升有色金属材料性能,利用复合材料增强其性能的研究,成为当下有色金属材料发展的一个热门议题。本文对有色金属材料性能的研究,主要分析了有色金属材料在添加非金属增强材料后,形成的复合材料效果检测,阐述了复合型的有色金属材料在相关产业中应用的优势,以期更好地促进有色金属材料性能的提升。

  1、有色金属材料SiC的复合材料增强效果研究

  本文对SiC这一有色金属材料的增强性研究,主要探讨了非金属材料ZA22锌基合金的添加。ZA22锌基合金添加到SiC中,可以增强其性能,具有较好的强化效果。

  1.1SiC添加ZA22锌基合金的加入量和加入方式分析

  SiC颗粒是国产a型砂轮磨料,在实际生产过程中得到了广泛的应用。这种有色金属材料的应用,主要是通过添加ZA22锌基合金,增强了其性能,让SiC颗粒能够更好地应用于砂轮磨料当中。在进行SiC增强过程中,ZA22锌基合金的加入量应为复合材料铸锭的5%、10%、20%,在添加过程中,要使ZA22锌基合金形成的合金浆料,均匀地分布在合金之中,并且在加入后,对浆料进行升温浇注,保证加强后的SiC能够具有较好的性能。SiC通过添加ZA22锌基合金后,将形成SiCp/ZA22复合材料,这种材料对于实际生产更具优越的性能,能够更好地满足砂轮磨料实际需要[1]。

  1.2SiC增强效果分析

  SiC在添加ZA22锌基合金后,具有了更加强大的性能,其增强体的性能在基体中均匀分布,使SiC颗粒能够更好地分布在复合材料当中,并且其强度要比复合材料的抗拉强度提升许多。就相关测试数据显示,这种添加了ZA22锌基合金的SiC复合材料,抗拉强度要比原来提升了百分之四十七。同时,SiCp/ZA22复合材料的抗压值为518,ZA22锌基合金的抗压值为352;SiCp/ZA22复合材料的GPa为105E,而ZA22锌基合金的GPa则为66E。除了SiCp/ZA22复合材料的抗拉强度提升之后,其耐磨损性能也得到了显著地提升。ZA22锌基合金添加SiC后,具有了更为强大的耐磨锁性能,能够更好地应用于实际生产当中。关于SiC的耐磨损性能测试数据显示,磨环的淬火数值为GCrl5,磨损测试时间为40分钟,正向压力数值为392N,通过磨损试验后,复合材料会随着SiC的体积分数增加而有所变化,对比ZA22锌基合金的磨损数据,磨损的损失量仅为ZA22锌基合金的一半左右。由此可见,在有色金属材料中添加非有色金属材料,可以更好地提升材料性能,形成一种增强型的复合型材料后,更加有利于实际生产应用。

  2、关于纳米三氧化二铝(Al2O3)增强铜基材料的应用分析

  纳米三氧化二铝的增强型铜基材料,在机械化生产中得到了较为广泛的应用,通过提升纳米三氧化二铝的性能,使其具有更好的硬度和抗弯强度,能够很好地保证有色金属材料性能在实际使用中发挥应有的作用,从而更好地促进我国相关产业的发展和进步[2]。

  2.1关于纳米Al2O3加入量以及相应加入方式的分析

  纳米三氧化二铝在选择试验材料时,主要涉及到铜粉、纳米、石墨等材料。其中铜粉占有试验量的百分之七十,纳米三氧化二铝则为1%~5%,剩余的则为石墨的含量。在进行实际试验过程中,主要进行了摩擦实验,摩擦实验的进行条件如下:设置摩擦的滑动速度为5*10-3m/s,载荷数值为5000N,在实际测试过程中,要注意磨损稳定值,当磨损稳定值的摩擦系数和磨损率保持一致时,对纳米三氧化二铝增强铜基材料进行抗弯强度试验,其试验则在5000N的拉力试验机上进行。纳米三氧化二铝增强铜基材料的实验,主要是为了测试其在拉力试验机上的磨损程度,比较复合材料与单一材料的磨损能力以及相应的硬度、抗弯强度数值[3]。关于纳米三氧化二铝质量分数的磨损值我们可以从图中看出:通过对比磨损值与纳米三氧化二铝的质量分数关系,我们不难看出,载荷为5000N下,纳米三氧化二铝增强铜基材料的磨损量更少,其性能更加优越。

  2.2纳米Al2O3的增强性能分析

  关于纳米三氧化二铝增强性能的分析,我们可以从上述的实验中看出,纳米三氧化二铝增强铜基材料要比传统的纳米三氧化二铝具备更好的硬度和抗弯强度。试验过程中,纳米三氧化二铝的体积分数小于4%时,纳米三氧化二铝增强铜基材料的强度会随着纳米三氧化二铝的质量分数增强而提升;当纳米三氧化二铝的体积分数小于4%时,铜基复合材料的抗弯强度也会有所增强。

  3、铝合金复合材料的增强性能研究

  铝合金这种复合材料我们并不陌生,在实际应用过程中,铝合金的应用范围更加广泛。随着社会经济的发展,对铝合金这种材料的要求也随之升高,提升铝合金复合材料的整体性能,对于促进相关产业的发展来说,具有着重要的意义。铝合金材料在实际应用过程中,在不同温度条件下,其抗拉强度有着明显的变化,为了更好地应用铝合金,了解其材料特性的时候,就要加强铝合金材料的抗拉强度,使之具备更强大的性能,这样一来,才能更好地满足实际生产需要。就相关数据实验显示,三种铝合金复合材料在100度的抗拉强度如下:铝合金(ZL109)抗拉强度为294MPa,K2O.6TiO2/ZL109抗拉强度为296MPa,Al2O3/ZL109抗拉强度为311MPa。由此可见,我们不难看出,铝合金复合材料的抗拉强度明显要强于铝合金材料[4]。

  4、镁基复合材料和铝硅合金的增强性能分析

  镁基复合材料和铝硅合金的增强,使其在实际应用中具备更好的性能,能够在实际生产中,满足实际需要,更好地促进相关产业的发展和进步。

  4.1镁基复合材料增强性能分析

  镁基复合材料的应用,主要是镁合金基体和非有色金属材料的结合,这种复合型材料更好地提升了镁合金的强度。一般来说,镁基复合材料在应用过程中,主要添加了碳纤维、氧化铝、碳化硼颗粒等。镁基复合材料在制造行业得到了较为广泛的应用。有关镁基复合材料的性能,在添加体积分数为30%的碳纤维后,可以增强镁合金的剪切强度,镁基复合材料的强度为40MPa,而镁合金材料的强度则为20MPa,对比两个数据,我们不难看出,镁基复合材料的性能要超出镁合金性能太多。

  4.2铝硅合金增强性能分析

  铝硅合金增强性能,主要是利用石墨复合材料阻尼性能,增强铝硅合金的自滑性,降低铝硅合金的摩擦性,使铝硅合金能够在内燃机活塞以及轴承中得到广泛的应用。针对于铝硅合金增强性能的研究分析,主要选择7.5%的铝硅合金作为试验材料,并添加石墨,其粒度为60~200um。在实际实验过程中,将石墨均匀加入铝硅中,并且将其铸造成型,对其阻尼性能以及相关化学性能进行有效的检测。关于铝硅合金增强性能的实验结果,如下所示:7.5%铝硅合金的内耗为0.83*10-2,GA-1的内耗为2.26*10-2,GA-2的内耗为3.17*10-2。由此可见,当铝硅合金内的石墨含量增加后,铝硅-石墨复合材料的内耗增大,可以更好地实现减震目标。

  5、结束语

  综上所述,我们不难看出有色金属在添加非有色金属材料形成复合材料后,其性能得到了大幅度的提升,并且能够更好地应用于实际生产当中。有色金属材料性能的提升,是当下机械制造业、航空航天等行业发展的必然要求,在实际工作过程中,要注重采取合理的方法,利用复合方式改变有色金属材料的性能。同时,也要注重有色金属复合处理遇到的问题,例如加强有色金属材料与非有色金属材料之间的取长补短、复合材料的设计必须坚持以实用性为发展目标、加强技术创新更好地保证复合材料的生产成本。只有这样,才能更好地促进复合材料的发展和进步。

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