1。3。1 颗粒增强体 8

1。3。2 制造工艺 9

第 2 章 实验材料与工艺 12

2。1  实验材料 12

2。2  实验仪器 12

2。3  实验内容 12

第 3 章 热力学分析 13

3。1  引言 13

3。2 Al-B4C-Ti-C 体系反应热力学计算 13

3。2。1  生成 TiC  、TiB2  反应吉布斯自由能 14

3。2。2 生成 TiC 反应吉布斯自由能 16

3。2。3 生成 Al3Ti 反应吉布斯自由能 19

3。2。4 生成 Al4C3 反应吉布斯自由能 23

3。3 Al-B4C-Ti-C 体系产物吉布斯自由能分析 26

3。4 Al-B4C-Ti-C 体系中 TiC 形成机理 27

结 论 29

参考文献 30

致 谢 31

第 1 章 绪论

1。1 研究背景和意义

颗粒增强铝基复合材料具有较低的密度和热膨胀系数、较高的强度、比刚度和比模 量、良好的尺寸稳定性和导热性、以及优良的耐磨性等性能[1]。而且还具有原材料资源 丰富、材料性能各向同性、可以采用传统的金属加工工艺进行近成型加工等一系列优点， 具有很好的发展前途，如今已经受到受到人们的普遍重视和积极的开发研究，是当今世 界金属基复合材料领域中一个非常重要的研究热点，在航空航天领域、汽车发动机以及 精密仪表盘和电子封装领域都有很美好的前景，不仅在研究的深度方面可以更进一步， 还有着广阔的研究宽度，涉及领域有待开发。

在上个世纪 80 年代开始,国外就已经开始了对颗粒增强铝基复合材料的研究，并且 在航空、航天、航海、汽车以及精密仪器和体育器材领域已经取得了一定的成果。例如 俄罗斯的航空航天部门将 SiCp/Al 复合材料使用在卫星的惯导平台和支承构件上。英国 航空航天金属基复合材料研发的(AMC)的 SiCp/Al 复合材料，已经成功地应用于法国的 Eurocopter 公司生产的 EC-120 民用直升飞机上；美国 DWA 公司在 Loockheed 飞机上的 电子设备中使用 SiCp/606Al 复合材料作为仪表支架。美国海军飞行动力实验室将研制的 SiCp/Al 复合材料薄板在其海军的新型舰载战斗机上使用[2]。加拿大的世界著名铝业公司 Alcan 用 Al203/606Al 复合材料汽车驱动轴成功地代替合金钢轴[3]。美国的 ACMC 公司 在 1987 年与亚利桑那大学光学研究中心合作，采用 SiC 颗粒增强铝基复合材料研制了 超轻量化(ULW)空间望远镜（包括了结构桁架和反射镜）；此外，ACMC 公司的 SiC 颗 粒增强铝基复合材料还被使用在激光反射镜、卫星太阳能反射镜、空间遥感器中扫描用 高速摆镜等；美国用高体积分数的颗粒增强铝基复合材料作为惯性导向球及其管形测量 单元的检查口盖。在 Raleigh 赛车上，BP 公司使用了其研制的 SiCp/Al 复合材料自行车 框架；Alcan 公司采用 Al2O3/606Al 复合材料作为 Srumpjumper M2 山地车的自行车框架。