对Al2O3(3D)的透和固化过程的模拟和实验/5083Al高速列车的透相复合材料,通过低压透制备
Yanli Jiang1, Pianpian Xu1, Chen Zhang1
1Key Laboratory of New Processing Technology for Nonferrous Metals & Materials, Guilin University of Technology, Guilin 541004, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|October 28, 2023
概括
这项研究优化了5083Al合金在先进复合材料的陶预成型中的透和固化. 模拟和实验证实,孔径大小和温度控制复合材料的特性,减少缺陷.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 复合材料 复合材料 复合材料
- 陶工程 陶工程 陶工程
背景情况:
- 优化Al2O3(3D)/5083Al透相复合材料 (IPC) 需要了解液体金属透和固化.
- 低压透工艺 (LPIP) 是生产这些先进材料的关键.
研究的目的:
- 模拟和分析液体5083Al合金的透和固化到Al2O3 ((3D) 网状多孔陶 (RPC) 预成型中.
- 使用LPIP确定制备高质量的Al2O3(3D)/5083AlIPC的最佳参数.
主要方法:
- 使用ProCAST软件进行有限体积方法模拟透和固化.
- 研究了倒速度 (PV),倒温度 (PT) 和RPC多孔度对流程的影响.
- 使用LPIP与优化参数进行实验.
主要成果:
- 孔径为Al2O3(3D) RPC和PT显著影响透.
- 较小的孔径导致5083Al.Al.的固化速度更快.
- 成功制备了几乎完全密集的Al2O3(3D)/5083Al IPCs,在15 PPI孔隙,0.4 m/s PV和800 °C PT.
- 在LPIP期间,在0.3MPa的气压下减少了透和固化缺陷.
- 模拟结果与实验数据有很好的一致性.
结论:
- 这项研究成功地建模和优化了5083Al的LPIP转化为Al2O3(3D) RPC.
- RPC 孔径大小和加工温度是实现密集,无缺陷的 IPC 的关键因素.
- 经过验证的模拟模型适用于设计Al2O3(3D)/5083Al复合材料制造.
