超聲作用下原位合成Mg2Si-AM60鎂基復(fù)合材料研究.pdf

1、鎂是一種質(zhì)地較輕的結(jié)構(gòu)金屬。當(dāng)體積一定時(shí),鎂的重量只有鋁的1／1.5,為鋅的1／4。鎂基復(fù)合材料是繼鋁基復(fù)合材料之后又一具有競爭力的輕金屬基復(fù)合材料。其主要特點(diǎn)是密度低、比強(qiáng)度和比剛度高,同時(shí)還具有良好的耐磨性、耐高溫性、耐沖擊性、優(yōu)良的減震性能及良好的尺寸穩(wěn)定性和鑄造性能等。由于單一材料性能上具有一定的局限性,為了發(fā)揮各種材料的性能,彌補(bǔ)單一材料的不足之處,人們經(jīng)常根據(jù)零、構(gòu)件的功能要求和工作條件的不同來選擇不同種化學(xué)、物理性能不同的

2、材料按照一定的方式、比例、分布來制備出新的復(fù)合材料,充分發(fā)揮各組成材料的優(yōu)良特性,以滿足各種特殊和綜合性能的要求。自20世紀(jì)80年代至現(xiàn)在,鎂基復(fù)合材料尤其是非連續(xù)增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料已成為金屬基復(fù)合材料的研究熱點(diǎn)之一。
　　 本文以AM60-Si為反應(yīng)體系,在原位反應(yīng)的基礎(chǔ)上,采用高能超聲處理的方法來改善原位反應(yīng)的條件,成功合成了以Mg2Si為增強(qiáng)相的鎂基復(fù)合材料。并利用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、

3、及X射線衍射儀(XRD)等對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行顯微組織觀察和成分分析。結(jié)果表明超聲原位生成的Mg2Si增強(qiáng)相更加細(xì)小、團(tuán)聚現(xiàn)象得到改善。熔體在高能超聲下,聲空化產(chǎn)生的瞬態(tài)高溫、高壓及聲流效應(yīng)可減少原位反應(yīng)時(shí)間及改善生成物團(tuán)聚現(xiàn)象。同時(shí),引入熱力學(xué)公式和影響Mg2Si生成的因素證明了高能超聲可促進(jìn)原位的進(jìn)行。
　　 在原位反應(yīng)的基礎(chǔ)上,研究了不同超聲功率及作用時(shí)間對(duì)復(fù)合材料組織及性能的影響。確定了最佳功率及持續(xù)時(shí)間。增強(qiáng)相Mg2Si顆粒