真空加压湿法成型Al2O3sf 预制体及其成型质量

doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.07.044

上海大学学报(自然科学版) ›› 2014, Vol. 20 ›› Issue (1): 59-67.doi: 10.3969/j.issn.1007-2861.2013.07.044

真空加压湿法成型Al₂O_3sf 预制体及其成型质量

张炳凤, 杨方, 周计明, 齐乐华

西北工业大学机电学院, 西安 710072

收稿日期:2013-10-01 出版日期:2014-02-28 发布日期:2014-02-28
通讯作者: 杨方(1958—), 女, 副教授, 研究方向为先进制造工艺与计算机仿真、机械动力学和仿生机器人等. E-mail:gwj@nwpu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51275417, 51221001); 2013年度留学人员科技活动择优资助项目(2013164)

Preparation of Alumina Short Fiber Preform Using Mold Pressing Technique in Vacuum and Its Quality

ZHANG Bing-feng, YANG Fang, ZHOU Ji-ming, QI Le-hua

School of Mechanical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China

Received:2013-10-01 Online:2014-02-28 Published:2014-02-28

摘要/Abstract

摘要： 为解决Al₂O₃ 短纤维预制体制备周期长、粘结剂偏聚、卸载后易回弹等技术问题, 提出一种真空加压湿法快速成型的新方法. 选择MgCl₂·MgF₂ 作为粘结剂, 成功制备出体积分数分别为10%, 15%, 20%, 25% 的Al₂O₃ 短纤维预制体. 经多次实验确定了预制体制备过程中的工艺参数如下: 45 °C 烘干2 h, 再经梯度加热至1 100 °C 烧结1.5 h. 制得的预制体表观质量良好, 无纤维脱落、分层现象, 纤维及孔隙分布均匀. 压缩实验结果证明, 所制备的预制体可以满足真空压力浸渗的需求.

关键词: Al₂O_3sf 预制体, 复合材料, 粘结剂

Abstract: To solve the problem related with short fiber preform preparation such as long preparing time, binder segregation and dimensional instability when removed from the mold, a new preform preparation technique was proposed. The method was characterized in short preparation time by using vacuum and pressure. MgCl₂·MgF₂ was selected as an effective binder. A series of alumina preforms with different fiber volume fraction of 10%, 15%, 20% and 25% were successfully fabricated. Processing conditions for the preform preparation were as follows: the preform was dried for 2 hours at 45 °C, and then gradually heated to 1 100 °C within 1.5 hours. The prepared preform had excellent surface quality, good core strength, and uniform pore and fiber distribution without fiber loss. Compression tests showed that the alumina preforms met the requirements of infiltration experiments for fabricating composites.

Key words: Al₂O_3sf preform, binder, composite

中图分类号:

TB 331

张炳凤, 杨方, 周计明, 齐乐华. 真空加压湿法成型Al₂O_3sf 预制体及其成型质量[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2014, 20(1): 59-67.

ZHANG Bing-feng, YANG Fang, ZHOU Ji-ming, QI Le-hua. Preparation of Alumina Short Fiber Preform Using Mold Pressing Technique in Vacuum and Its Quality[J]. Journal of Shanghai University（Natural Science Edition）, 2014, 20(1): 59-67.

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