CNTs-SiCp鎂基復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、采用粉末冶金法結(jié)合熱擠壓制備了CNTs/AZ91D和SiCp/AZ91D鎂基復(fù)合材料。利用光學(xué)顯微鏡、X射線衍射、能譜分析儀和掃描電子顯微鏡等對復(fù)合材料進行表征。研究了不同混合工藝對CNTs在合金粉末中的分散性影響；研究了高含量CNTs、SiCp的加入對復(fù)合材料微觀組織、密度、力學(xué)性能的影響；為了進一步提高復(fù)合材料的綜合性能，研究了CNTs/SiCp的混雜行為對復(fù)合材料微觀組織、力學(xué)性能的影響。
　　研究結(jié)果表明：采用超聲輔助攪拌

2、法制備CNTs/AZ91D復(fù)合粉末，CNTs在合金粉末中的分散效果較好。燒結(jié)態(tài)復(fù)合材料其平均晶粒尺寸隨CNTs含量的升高呈先減小后增大的趨勢，CNTs含量為8wt.％時的晶粒度最小。同時，經(jīng)燒結(jié)和熱擠壓后，復(fù)合材料晶粒細(xì)化更明顯，致密度和顯微硬度也大幅提高。此時，復(fù)合材料抗拉強度呈先增后降的變化趨勢，當(dāng)CNTs含量為5wt.%時，復(fù)合材料的抗拉強度為248.89MPa，增幅達12.34%，，但復(fù)合材料的彈性模量無明顯變化，而延伸率呈一直

3、下降趨勢。復(fù)合材料的拉伸斷口形貌表現(xiàn)為準(zhǔn)解理斷裂形貌，高含量CNTs的加入并沒有改變AZ91D合金的斷裂機制。
　　SiCp/AZ91D復(fù)合材料熱擠壓變形后，SiCp的分布明顯改善，組織顯著細(xì)化，復(fù)合材料的晶粒度隨著SiCp含量的增加逐漸減小，組織致密度、顯微硬度和彈性模量也逐漸升高，抗拉強度呈先增大后減小趨勢，但復(fù)合材料的延伸率呈一直下降趨勢。SiCp含量為15wt.%時，復(fù)合材料的抗拉強度達到最大值266.61MPa，比基體提

4、高了21.81%。復(fù)合材料拉伸斷口形貌整體上呈現(xiàn)出脆性斷裂的特征，且隨著SiCp含量的增加，脆性斷裂特征就越明顯。
　　為了進一步提高復(fù)合材料的綜合性能，提出了CNTs/SiCp混雜增強的工藝。結(jié)果表明，CNTs/SiCp混雜能夠進一步提高鎂基復(fù)合材料的力學(xué)性能。當(dāng)CNTs與SiCp的質(zhì)量比為3:7時，混雜復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的綜合力學(xué)性能。混雜復(fù)合材料的抗拉強度、彈性模量、顯微硬度均比單一的10wt.%CNTs/AZ91D、10w