Mg-Al、Mg-粘彈材料復合板的制備及力學和阻尼性能研究.pdf

1、鎂及其合金除了具有密度小、比強度高、電磁屏蔽能力好等優(yōu)點外，還是阻尼性能最好的金屬結構材料之一，在材料輕量化及減振降噪的應用十分具有潛力。然而鎂合金的強度較低，耐蝕性較差，這也制約了它在實際生產中的廣泛應用。材料的復合化是開發(fā)新型材料的一種有效方法，可以結合不同材料的性能特征，彌補各組元材料的不足，得到綜合性能優(yōu)異的復合材料。因此，本文以鎂為基礎，通過“金屬和金屬”以及“金屬和非金屬”這兩種復合方式，制備出 Al/Mg/Al三明治結構復

2、合板和Mg/玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂復合板，并主要對其力學性能、阻尼性能及振動性能進行研究，為鎂基復合板的開發(fā)應用打好基礎。
　　采用熱軋工藝得到由不同初始厚度Al、Mg板制備而成的Al/Mg/Al三明治結構復合板，并根據復合板中Al、Mg層的厚度，制備出了單層純Al軋板及純Mg軋板。復合板的界面平直，沒有孔洞裂紋等不穩(wěn)定因素，界面結合良好。Al、Mg層的相對含量對復合板的力學性能有較大影響。復合板的室溫阻尼性能介于其單層純Mg、純A

3、l的阻尼性能之間，主要受其中Mg層的影響，并保留了Mg層高阻尼的特性，而復合板的高溫阻尼性能則主要受其中Al層的影響。在對復合板的退火中確定了最佳退火工藝為250℃退火2h，促進界面原子擴散的同時沒有形成對界面不利的金屬間化合物 Mg2Al3。退火過后，復合板的屈服強度、抗拉強度有所下降，延伸率則略有提高。此外，退火工藝對復合板的室溫阻尼性能有較大影響，在低溫短時間退火會使復合板的室溫阻尼性能有所下降，但在低溫長時間退火或高溫下退火時，

4、復合板的阻尼性能則明顯提高。復合板的室溫阻尼性能受到其單層組元阻尼性能以及界面效應的雙重影響，隨著退火時間的延長、退火溫度的升高，界面效應對復合板的阻尼性能發(fā)生由不利到有利的轉變。1.5mmAl/3mmMg/1.5mmAl復合板在振動測試中始終具有最好的減振效果。
　　采用真空灌注法制備Mg/玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂復合板。增強玻璃纖維對復合板的力學性能有較大影響，并且增加玻璃纖維布層數能明顯提高復合板的屈服強度。而增加Mg板厚度，復

5、合板的屈服強度和抗拉強度有所下降，延伸率略有提高，但整體相比玻璃纖維而言，Mg板對復合板的力學性能影響較小。Mg/玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂復合板的阻尼性能在低應變下基本滿足復合材料混合定律，而在高應變下則較為不符合，這與復合板的結合效果有關。玻璃纖維布層數和Mg板厚度，對復合板的阻尼性能影響不大，但對振動性能有顯著影響。改變玻璃纖維布層數主要是通過影響復合板的最大響應加速度來影響其最大響應位移，改變Mg板厚度主要是通過影響復合板的固有頻率來