氧化錫涂覆硼酸鎂晶須增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的界面與性能.pdf

1、本文采用溶膠-凝膠法對(duì)硼酸鎂晶須表面進(jìn)行了氧化錫(SnO2)涂覆處理，利用擠壓鑄造法制備了體積分?jǐn)?shù)為30％的硼酸鎂晶須增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。利用X射線衍射、掃描電鏡、能譜以及透射電鏡等方法對(duì)晶須表面涂層和復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究；分析了SnO2涂層含量對(duì)復(fù)合材料擠壓鑄造性能、常溫拉伸性能以及熱膨脹性能的影響規(guī)律；探討了SnO2涂層含量對(duì)復(fù)合材料高溫壓縮變形行為的影響機(jī)制，并對(duì)壓縮變形后復(fù)合材料的織構(gòu)進(jìn)行了測(cè)定。
　　X射線衍射分析

2、、面掃描分析以及透射電鏡觀察證實(shí)，SnO2涂層和液態(tài)鋁在擠壓鑄造過(guò)程中發(fā)生了反應(yīng)，在晶須和基體的界面上生成了低熔點(diǎn)相Sn和脆性相γ-Al2O3。界面反應(yīng)的發(fā)生改善了晶須和鋁液之間的潤(rùn)濕性，提高了復(fù)合材料的壓鑄質(zhì)量，減少了復(fù)合材料的孔隙率。輕度的界面反應(yīng)提高了復(fù)合材料的拉伸性能，但隨著SnO2涂層含量的增加，過(guò)多低強(qiáng)度相和脆性相的產(chǎn)生將會(huì)降低界面結(jié)合強(qiáng)度，惡化復(fù)合材料的拉伸性能。另外，界面低熔點(diǎn)相的存在，改變了基體的內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)，在加熱過(guò)程

3、中，對(duì)復(fù)合材料物理熱膨脹系數(shù)的變化產(chǎn)生影響。
　　復(fù)合材料高溫壓縮變形行為的研究表明：晶須和基體之間界面低熔點(diǎn)相的熔化，弱化了界面結(jié)合強(qiáng)度，降低了復(fù)合材料的最大流變應(yīng)力，改善了復(fù)合材料的高溫塑性變形能力；在變形過(guò)程中晶須周圍產(chǎn)生的應(yīng)力易于通過(guò)界面上的微量液相松弛，減輕了晶須周圍應(yīng)力的積累，使晶須所受的應(yīng)力降低，減輕了晶須的折斷程度。同時(shí)，晶須折斷程度的減輕弱化了復(fù)合材料的應(yīng)變軟化現(xiàn)象。另外，隨著應(yīng)變速率的增加，復(fù)合材料的流變應(yīng)力也