赵玉涛
,
林伟立
,
怯喜周
,
刘晓君
,
王春梅
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhc1xb.20150123.001
为研究纳米颗粒增强铝基复合材料的高温蠕变特性,基于6063Al-Al2(SO4)3体系,采用超声化学原位合成技术,制备出不同Al2O3体积分数(5％、7％)的纳米Al2O3/6063Al复合材料,通过高温蠕变拉伸试验测试其高温蠕变性能,利用XRD、OM、SEM及TEM分析其微观形貌.结果表明:施加高能超声可显著细化增强体颗粒并提高其分布的均匀性,所生成的Al2O3增强颗粒以圆形或近六边形为主,尺寸为20～100 nm;纳米Al2 O3/6063Al复合材料的名义应力指数、表观激活能和门槛应力值与基体相比大幅提高,均随着增强体体积分数的增加而提高,表明纳米Al2O3/6063Al复合材料的抗蠕变性能提高;纳米Al2O3/6063Al复合材料的真应力指数为8,说明复合材料蠕变机制符合微结构不变模型,即受基体晶格扩散的控制;纳米Al2O3/6063Al复合材料的高温蠕变断口特征以脆性断裂为主,高应力下形成穿晶断裂,低应力下形成沿晶断裂和晶界孔洞;纳米Al2O3/6063Al复合材料的主要强化机制为位错强化与弥散强化.
关键词:
原位合成
,
纳米Al2O3/6063Al
,
复合材料
,
超声处理
,
微观结构
,
高温蠕变
茅泽民
,
赵玉涛
,
怯喜周
,
孙霞飞
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.02.027
以6063Al-Na2B4O7-K2ZrF6为反应体系,采用Na2B4O7取代传统的KBF4,并通过两步法,原位超声复合制备纳米ZrB2/6063Al复合材料.该工艺在减少氟盐用量的同时,提高了B元素的吸收率.利用XRD,SEM等测试手段分析了复合材料的相组成和微观组织,并通过电子拉伸试验机测试复合材料的力学性能.研究结果表明,所制备出的ZrB2颗粒呈多边形状,绝大部分分布在晶界处;通过引入超声波作用,ZrB2颗粒趋于弥散并且细化,尺寸为30~90 nm;与基体相比,所制备的纳米复合材料在保持良好塑性的同时,强度大幅提高,且随着颗粒体积分数的增加,复合材料的强度呈先增大后减小趋势(最大抗拉强度为190 MPa),延伸率呈减小趋势;复合材料拉伸断面上存在大量韧窝,表明为韧性断裂.
关键词:
两步法
,
超声复合
,
纳米复合材料
,
力学性能
