ZnWO4涂覆硼酸鋁晶須增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制備與性能研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)和航天事業(yè)的發(fā)展,具有優(yōu)良綜合性能的結(jié)構(gòu)功能一體化材料受到越來(lái)越多的重視。本文采用雙滴定化學(xué)沉淀方法,在硼酸鋁晶須表面涂覆ZnWO4,并以純鋁為基體,利用壓力浸滲方法制備晶須體積分?jǐn)?shù)25％的ZnWO4涂覆硼酸鋁晶須增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。采用OM、SEM、TEM、XRD和DSC-TG等材料分析方法研究復(fù)合材料的微觀組織和界面結(jié)構(gòu),納米壓痕測(cè)試和第一性原理計(jì)算以獲得ZnWO4的彈性模量。測(cè)試復(fù)合材料室溫拉伸性能和布氏硬度,計(jì)算了復(fù)合

2、材料的高能光子輻射防護(hù)性能;同時(shí),研究了復(fù)合材料的高溫壓縮變形行為,討論了不同溫度、應(yīng)變速率對(duì)復(fù)合材料高溫壓縮變形行為的影響規(guī)律。
　　DSC-TG、XRD、TEM觀察證實(shí),硼酸鋁晶須表面涂覆的ZnWO4在復(fù)合材料制備過(guò)程中不與基體和硼酸鋁晶須發(fā)生界面反應(yīng),ZnWO4涂覆會(huì)造成晶須表面粗糙度的增加,增加晶須載荷傳遞能力。力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明,固定硼酸鋁晶須含量,隨著ZnWO4含量增加,復(fù)合材料的室溫力學(xué)性能,先增加后降低。當(dāng)ZnW

3、O4與硼酸鋁晶須的質(zhì)量比為1:5時(shí),復(fù)合材料具有最佳的室溫拉伸性能。對(duì)復(fù)合材料的高能光子輻射防護(hù)性能進(jìn)行計(jì)算表明,ZnWO4涂層的引入顯著提高了復(fù)合材料的高能光子輻射防護(hù)性能,對(duì)X射線的輻射防護(hù)效果優(yōu)于γ射線。
　　復(fù)合材料的高溫壓縮研究結(jié)果表明,當(dāng)高溫壓縮變形溫度升高或應(yīng)變速率降低時(shí),復(fù)合材料流變應(yīng)力降低。在相同溫度和應(yīng)變速率下,ZnWO4含量較高的復(fù)合材料流變應(yīng)力較大,并推導(dǎo)了復(fù)合材料流變應(yīng)力方程。
　　綜上所述,ZnW