铝基复合材料制动盘设计与制备

目录1复合材料的复合原则及界面111复合原则1111材料组元的选择1112制备方法的选择212复合材料的界面313复合材料的界面设计原则4131聚合物基复合材料界面设计6132金属基、陶瓷基复合材料界面设计614复合材料界面理论7141浸润性7142界面黏结82SiC金属复合材料1221SiC简述12211SiC的晶体结构12212SiC粉料的制备13213SiC陶瓷的制备方法14214SiC基复相陶瓷材料21215SiC陶瓷的抗氧化性能23216SiC陶瓷应用2422多孔陶瓷24221多孔陶瓷制备工艺25222多孔陶瓷配方28223多孔陶瓷烧结工艺30224多孔陶瓷应用3023金属陶瓷复合材料31231起源和定义31232金属陶瓷复合原理32233金属陶瓷分类及其用途33 234制备工艺3424几种主要的金属陶瓷37241氧化物基金属陶瓷37242碳化物基金属陶瓷38243硼化物基金属陶瓷39244其他类型金属陶瓷3925SiC颗粒增强铝基复合材料4026SiCpAl制动盘研究进展4427陶瓷3D金属复合材料47271陶瓷3D铝基复合材料47272陶瓷3D铜基复合材料48273陶瓷3D铁基复合材料4828摩擦材料特点4929陶瓷3D金属材料优点50210铁道车辆制动盘512101陶瓷3D铝基复合材料制动盘的优点532102强散热型陶瓷3D铝基摩擦副的设计思想53211关键技术55212制动盘组合设计原则56213制动盘结构创新设计56 3SiC3DAl复合材料液态成型有限元计算5731真空吸铸浸渗法57311工作原理57312真空吸铸分类58313真空吸铸优点6032有限元分析60321ProCAST介绍62322有限元分析的基本步骤62323充型模拟理论63324凝固过程的数学模拟6433ProCAST参数6434温度场模拟66341充型温度场模拟分析66342凝固过程的温度场模拟分析6835*大时间步长(DTMAX)对充型过程的影响及优化6936参数优化及数据分析71361反求算法中模拟参数设置71362界面换热系数的优化及数据分析7237吸铸模拟工艺参数优化74371正交实验74372缩松75373充型时间77374*大残余应力78 4低压铸造SiC3DAl凝固过程数值模拟8041制动盘铸件和模具的热物性参数的设定8042模拟参数8043铸件充型过程8044铸件凝固过程815SiC3DAl复合材料单元体机械行为数值模拟8451有限元计算方法8452SiC3DAl复合材料的结构特点8553建立模型8654SiC3DAl复合材料应力分析8955SiC3DAl复合材料应变分析9056SiC3DAl复合材料抗剪切性能分析9257裂纹应力强度因子的计算936高铁用SiC3DAl盘与不同摩擦片匹配的摩擦副摩擦行为模拟9561有限元理论95611热计算理论基础95612流体计算理论基础9762建模10063计算步骤10164制动盘热力耦合的模拟数据与分析102641SiC3DAl制动盘与SiC3DCu铸闸片组成的摩擦副102642SiC骨架104643制动盘摩擦系数106644制动盘表面温度106645制动盘法向位移109646制动盘热应力11065制动盘热力流场耦合的模拟数据与分析112 651制动盘温度场112652制动盘热应力114653粉末冶金闸片温度场1167高铁用SiC3DAl盘制备与性能11771低压铸造工艺简介11772系统整体设计117721方案设计118722设计特点11873分系统设计118731PLC主控系统119732炉温控制系统119733型腔温度及液面控制系统120734浇口温度控制系统120735变频合分模控制系统121736液面夹压力控制系统121737模具冷却系统121738优化低压铸造工艺12274摩擦副制备125741制动盘基体原料AlSiCuMg合金125 742摩擦副的制造流程12575实验方法12976影响显微结构的因素133761模具对基体晶粒尺寸无影响133762SiC陶瓷增强体对基体凝固的影响134763多孔介质中铝液表面压力时间分形曲面135764浇注温度对晶粒生长及形态的影响140765时效时间对显微结构的影响140766固溶温度对硅相形貌的影响141767合金元素作用142768复合材料界面14477铝合金中强化相144771Al2Cu144772Mg2Si14578力学和摩擦性能1458SiC3DAl制动盘的工程实践及全尺寸台架实验149参考文献153