攪拌摩擦加工制備TiNi顆粒增強Al基復合材料的研究的開題報告

攪拌摩擦加工制備TiNi顆粒增強Al基復合材料的研究的開題報告一、研究背景和意義隨著航空、航天等高技術領域以及現(xiàn)代工業(yè)制造業(yè)的不斷發(fā)展，對于高性能、輕量化、高強度材料的需求日益增長，而金屬基復合材料作為一種具有優(yōu)異性能的新型材料被廣泛關注。Al基復合材料由于具有優(yōu)異的耐腐蝕性、耐熱性、強度高等優(yōu)點，被廣泛應用于航天、航空、汽車工業(yè)以及電子通訊領域。但是，Al基復合材料在應用中也存在著一些問題，主要表現(xiàn)在性能不穩(wěn)定、界面結合弱等方面。為了解決以上問題，近年來一種新型的增強材料——TiNi形狀記憶合金被引入其中，TiNi顆粒以其良好的形狀記憶性能和高強度、高韌性等材料性能優(yōu)點，為Al基復合材料帶來了新的技術思路。為了改善Al基復合材料的性能，本研究擬采用攪拌摩擦加工的方法，制備出TiNi顆粒增強Al基復合材料，其制備方法簡單、成本低、加工效率高，可以滿足大規(guī)模生產的需求，在材料選擇、材料加工和性能表現(xiàn)上都有廣闊的應用前景。二、研究內容和方法本研究的主要研究內容為，采用攪拌摩擦加工技術，將TiNi顆粒與Al基復合材料進行混合，制備出一種新型的TiNi顆粒增強Al基復合材料。具體研究方法如下：（1）制備Al基復合材料樣品，并測定其基本力學性能。（2）制備TiNi顆粒樣品，并采用SEM、TEM等測試手段對TiNi顆粒進行形貌和結構分析。（3）將TiNi顆粒加入到Al基復合材料基體中，采用攪拌摩擦加工技術進行混合加工處理。（4）對制備出的復合材料樣品進行組織結構、性能分析和表征，比較其力學性能、抗腐蝕性能和耐熱性能等方面的變化。三、研究預期成果通過本研究，可以制備出一種新型的TiNi顆粒增強Al基復合材料，并且比較其與傳統(tǒng)Al基復合材料的差異和優(yōu)劣性。預期可以達到以下研究成果：（1）成功制備出TiNi顆粒增強Al基復合材料，并進行有效的組織結構和形貌分析。（2）比較不同復合材料樣品的基本力學性能、抗腐蝕性能和耐熱性能，評估TiNi顆粒增強Al基復合材料的性能表現(xiàn)。（3）對TiNi顆粒增強Al基復合材料的制備參數(shù)進行優(yōu)化，進一步提升其性能表現(xiàn)。四、研究進度安排本研究計劃完成時間為2年，具體進度安排如下：第一年：1.完成理論研究和前期調研工作。2.制備Al基復合材料樣品，測定其基本力學性能，制備TiNi顆粒樣品并進行SEM、TEM等測試手段對顆粒進行形貌和結構分析。第二年：1.將TiNi顆粒加入到Al基復合材料基體中，采用攪拌摩擦加工技術進行混合加工處理。2.對制備出的復合材料樣品進行組織結構、性能分析和表征，比較其力學性能、抗腐蝕性能和耐熱性能等方面的變化。3.對TiNi顆粒增強Al基復合材料的制備參數(shù)進行優(yōu)化。五、預期研究成果的應用價值（1）TiNi顆粒增強Al基復合材料的制備方法簡單、成本低、加工效率高，可以滿足大規(guī)模生產的需求，具有較高的經濟價值和應用價值。（2）TiNi顆粒可以增加復合材料的強度和韌性，并具有形狀記憶性能，可以用于制造具有調節(jié)性能的功能材料，