超聲作用下原位合成Mg2Si-AM60鎂基復合材料研究.pdf

1、鎂是一種質(zhì)地較輕的結(jié)構(gòu)金屬。當體積一定時,鎂的重量只有鋁的1／1.5,為鋅的1／4。鎂基復合材料是繼鋁基復合材料之后又一具有競爭力的輕金屬基復合材料。其主要特點是密度低、比強度和比剛度高,同時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、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80年代至現(xiàn)在,鎂基復合材料尤其是非連續(xù)增強鎂基復合材料已成為金屬基復合材料的研究熱點之一。
　　 本文以AM60-Si為反應體系,在原位反應的基礎上,采用高能超聲處理的方法來改善原位反應的條件,成功合成了以Mg2Si為增強相的鎂基復合材料。并利用光學顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、

3、及X射線衍射儀(XRD)等對復合材料進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增強相更加細小、團聚現(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、高壓及聲流效應可減少原位反應時間及改善生成物團聚現(xiàn)象。同時,引入熱力學公式和影響Mg2Si生成的因素證明了高能超聲可促進原位的進行。
　　 在原位反應的基礎上,研究了不同超聲功率及作用時間對復合材料組織及性能的影響。確定了最佳功率及持續(xù)時間。增強相Mg2Si顆粒