碳納米管增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料熱穩(wěn)定性及高溫性能研究.pdf

1、本文通過(guò)采用攪拌摩擦加工(FSP)方法對(duì)加入了碳納米管(CNTs)的鎂合金(AZ80)進(jìn)行了制備,得到 CNTs分布均勻的鎂基復(fù)合材料,并對(duì)復(fù)合材料的常溫、高溫及熱穩(wěn)定性能進(jìn)行了測(cè)試,通過(guò) OM、SEM、TEM對(duì)材料的微觀(guān)組織及斷口形貌進(jìn)行了觀(guān)察,在此基礎(chǔ)上探討了不同環(huán)境因素下復(fù)合材料的性能及內(nèi)部作用機(jī)制,為鎂基復(fù)合材料在材料高溫領(lǐng)域的推廣提供一定的理論基礎(chǔ)。
　　研究結(jié)果表明:未經(jīng)過(guò) FSP母材的金相顯微組織由粗大晶粒和彌散分布

2、于晶界處的細(xì)小晶粒混合組成;而經(jīng) FSP后的鎂基復(fù)合材料的攪拌摩擦區(qū)為細(xì)小的等軸晶,組織均勻。在室溫條件下,復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度隨著CNTs含量的增加而提高。在高溫條件下,復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度隨著溫度提高而有所降低,且隨著溫度的升高而下降的越快,但隨著CNTs含量的增加而提高。熱暴露條件下,材料的抗拉強(qiáng)度隨著熱暴露溫度的提高而降低,但隨著CNTs含量的提高抗拉強(qiáng)度有所增加,硬度方面,在室溫條件下硬度會(huì)隨著CNTs添加量的提高而增加,在熱暴露

3、條件下材料的硬度隨著熱暴露溫度的升高呈先增加后減小趨勢(shì),當(dāng)熱暴露溫度達(dá)到250℃時(shí),材料硬度達(dá)到最高值。
　　斷口分析表明:常溫條件下,復(fù)合材料在微觀(guān)上的斷裂方式表現(xiàn)為以脆性斷裂的特征,與母材相比、復(fù)合材料的塑性有所降低。在高溫條件下,應(yīng)變速率很小時(shí),復(fù)合材料內(nèi)部CNTs與基體材料在晶界處出現(xiàn)聚集,影響材料抗高溫變形能力。熱暴露條件下,當(dāng)熱暴露溫度低于250℃時(shí),CNTs對(duì)熱過(guò)程中有限制作用;溫度升至250℃時(shí),CNTs增強(qiáng)材料的