粉末冶金制备LM26-AlN-椰壳灰杂化复合材料的力学与摩擦学性能优化研究

本研究通过粉末冶金技术成功合成了LM26铝合金基复合材料，创新性地引入5 wt%氮化铝粉末(AlNP)与梯度椰壳灰粉末(CSAP)（0.0-6.0 wt%）作为增强相。系统揭示了CSAP含量对材料密度、显微硬度（最高54.15 HV）、抗压强度（提升119.80%）及摩擦学性能的调控规律，为绿色高性能金属基复合材料设计提供重要参考。

　　

通过粉末冶金(Powder Metallurgy, P/M)技术制备了氮化铝粉末(AlN_P)固定掺杂5 wt%、椰壳灰粉末(Coconut Shell Ash Powder, CSA_P)含量梯度变化（0.0-6.0 wt%）的LM26铝合金基复合材料。研究采用X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)表征物相与元素组成，场发射扫描电镜(FESEM)观察粉末形貌与微观结构。结果表明：随着CSA_P含量增加，生坯密度与烧结密度分别降至2.36 g·cm^?3和2.42 g·cm^?3；当CSA_P含量为4.5 wt%时，复合材料呈现最优性能——显微硬度达54.15 HV（提升26.23%），抗压强度达406.03 MPa（提升119.80%）。摩擦磨损测试显示该组分下磨损量与摩擦系数(COF)最低，更高载荷会加剧磨损率与COF上升。磨损表面分析表明分层磨损与磨粒磨损是主要失效机制。