粉煤灰-A1合金復合材料的制備及摩擦磨損性能研究.pdf

1、顆粒增強鋁合金基復合材料中研究最多的增強體有SiC、SiO2、Al2O3等顆粒，這些增強體一般都有尖銳的棱角，在受應力的作用下易引起應力集中，球形增強體以其優(yōu)良的抗應力特性而得到廣泛地關注。本文選擇工業(yè)廢棄物粉煤灰作為增強體，不僅提高鋁合金復合材料性能，降低其成本，還能將粉煤灰變廢為寶，達到以廢治廢的目的。課題首先通過酸溶法對粉煤灰進行表面改性，制得與鋁合金基體相容性好的粉煤灰顆粒，然后采用粉未冶金法成功地制備了粉煤灰/A1合金復合材料

2、，并對粉煤灰的最佳改性工藝及不同含量粉煤灰增強鋁合金復合材料的制備工藝、密度、硬度、界面反應、微觀結構、摩擦磨損性能及摩擦機理進行了研究。研究結果表明：
　　 (1)與鹽酸和硝酸相比，硫酸改性粉煤灰效果最好，其最佳改性條件為濃度10mol/L硫酸溶液在常溫下改性15h。
　　 (2)用粉末冶金法可以制備出密度較小、硬度較大的粉煤灰/Al合金復合材料。復合材料的密度隨著粉煤灰質量分數(shù)的增加而減小，硬度先升高后減小，密度和硬

3、度都隨著燒結溫度的升高而增大。
　　 (3)在不同燒結溫度下，粉煤灰與鋁合金基體均發(fā)生一定界面反應，生成有利于界面結合的MgO、MgAl2O4、Mg2Si等新生相。
　　 (4)復合材料的摩擦磨損性能均優(yōu)于鋁合金基體。復合材料的磨損量隨著粉煤灰摻量的增加而減小，隨載荷和磨損時間增大而增大；摩擦系數(shù)隨粉煤灰摻量、載荷的增加先減小后趨于穩(wěn)定然后增大，隨摩擦磨損時間延長而增大。
　　 (5)粉煤灰/鋁合金復合材料的主要