收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

原位自生颗粒增强镁基复合材料的研究

陈晓  
【摘要】:镁合金具有密度小,比强度和比刚度高,良好的阻尼减震性能,机械加工方便,特别是易于回收利用,具有环保特性;而且在自然界中镁的资源十分丰富。镁的这些优点使其被公认为是面向21世纪的高新技术产业中最有希望大量采用的金属材料之一。但是现有镁合金存在着弹性模量低,强度低,耐磨性能差,耐热性能差等不足,这极大地制约了镁合金的发展应用。向镁合金中加入高强度、高弹性模量、高熔点的纤维、晶须或颗粒等制成镁基复合材料,是提高镁合金性能的有效途径之一。本文针对镁合金的高温强度与蠕变性能较差的缺点,以工业上广泛应用的低成本的ZM5镁合金为基体,通过原位复合技术获得自生的TiC、MgO或Mg_2Si颗粒增强的镁基复合材料,提高材料的高温强度和抗蠕变性能,促进其在200℃左右的高温领域下应用。 在真空感应炉中氩气保护下,通过在镁合金熔体中分别加入Ti-C-Al粉末预制块、SiO_2或Si等获得自生的TiC、MgO或Mg_2Si颗粒增强镁基复合材料。通过光学显微镜、SEM、TEM、XRD、EDAX、电子拉伸机和高温蠕变仪等分析测试手段,对自生颗粒增强的镁基复合材料的制备工艺、组织结构及力学性能等进行系统的研究。主要研究结果如下: 1、对放热反应法、直接反应法和铸造法三种原位复合工艺制备TiC、MgO和Mg_2Si粒子增强镁基复合材料的制备机理及工艺、显微组织和力学性能的系统研究和比较发现,用铸造法制备的自生Mg_2Si增强镁基复合材料,不仅工艺简单,而且有良好的力学性能,尤其是高温性能,因而有很好的工业应用前景。 采用放热反应法在Mg液中加入Ti-C-Al、Ti-C或Ti-C-Mg粉末预制块均能得到TiC粒子,但反应获得的TiC粒子烧结严重,无法获得分布均匀的镁基复合材料;采用两步法,即先制备出TiC_p/Al预制块,然后将其加入镁熔体中,通过优化工艺成功地制备出TiC粒子分布均匀的TiC_p/ZM5复合材料,并提出了TiC_p/Al预制块在镁液中的熔化机理。TiC_p/Al预制块在Mg液中的熔化机理是基体Al熔化扩散进入到Mg液中,而聚集的TiC粒子需通过剪切破坏和Mg液流动才能进入到Mg液中。TiC粒子与ZM5基体之间的界面洁净,没有明


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 赵敏,严峰,吴昆;SiCw/MB15镁基复合材料超塑性变形空洞行为[J];材料科学与工艺;2003年04期
2 高珊,赵浩峰;碳纤维增强镁基复合材料腐蚀行为的研究[J];铸造设备研究;2004年05期
3 沈金龙,李四年,余天庆,郑重,吴瑜锟;粉末冶金法制备镁基复合材料的力学性能和增强机理研究[J];铸造技术;2005年04期
4 孙志强,张荻,丁剑,范同祥,吕维洁;原位增强镁基复合材料研究进展与原位反应体系热力学[J];材料科学与工程;2002年04期
5 柴东朗,曹利强,李晓军,郗雨林,张文兴;镁基复合材料微区力学状态的有限元分析[J];稀有金属材料与工程;2005年01期
6 陈礼清,董群,郭金花,毕敬,徐永波;TiC/AZ91D镁基复合材料高温压缩变形行为[J];金属学报;2005年03期
7 宋美慧;武高辉;王宁;张贵一;;C_f/Mg复合材料热膨胀系数及其计算[J];稀有金属材料与工程;2009年06期
8 杜磊;闫洪;凌李石保;;镁基复合材料热膨胀的研究进展和前景展望[J];精密成形工程;2010年03期
9 曹利强,柴东朗;低温反应自熔法制备镁基复合材料的新工艺[J];材料热处理学报;2004年01期
10 李四年,宋守志,郑重,余天庆,陈慧敏,张友寿;纳米碳管增强镁基材料的复合工艺及性能研究[J];铸造技术;2004年12期
11 胡勇;何柏林;闫洪;;镁基复合材料半固态压铸过程的数值模拟[J];中国有色金属学报;2010年07期
12 苏莹,张国定;非连续物增强镁基复合材料[J];机械工程材料;1996年01期
13 郗雨林,张文兴,柴东琅,王秀苓;粉末冶金法制备MB15镁基复合材料组织及性能的研究[J];热加工工艺;2002年01期
14 郗雨林,柴东朗,张文兴,席生歧,周敬恩;粉末冶金制备非连续增强MB15镁基复合材料时效行为的研究[J];热加工工艺;2005年01期
15 王立跃;徐道荣;;SiC颗粒增强镁基复合材料的制备与焊接[J];现代焊接;2010年09期
16 王建军;王智民;郑晶;;镁基复合材料的制备技术及其超塑性研究[J];铸造;2006年05期
17 亢春生;王武孝;袁森;金志新;董志乔;;镁合金及镁基复合材料的高温蠕变研究进展[J];铸造技术;2008年02期
18 田君;李文芳;韩利发;彭继华;刘刚;;镁基复合材料的研究现状及发展[J];材料导报;2009年17期
19 陈煜,吴桢干,顾明元,张国定;石墨纤维增强镁基复合材料界面[J];中国有色金属学报;1997年03期
20 廖利华,滕新营,张修庆,王浩伟;镁基复合材料界面显微结构与优化[J];热加工工艺;2004年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 田君;李文芳;彭继华;刘刚;郭小宏;;硅酸铝短纤维增强AZ91D镁基复合材料的制备及高温蠕变性能[A];复合材料:创新与可持续发展(下册)[C];2010年
2 聂凯波;吴昆;邓坤坤;吴叶伟;郑明毅;胡小石;;多向锻造对SiCp/AZ91镁基复合材料显微组织和力学性能的影响[A];复合材料:创新与可持续发展(下册)[C];2010年
3 董成才;邓坤坤;牟明川;王晓军;吴昆;;SiCp/AZ91镁基复合材料管的热挤压成形、组织与性能[A];复合材料:创新与可持续发展(下册)[C];2010年
4 邓坤坤;吴昆;吴叶伟;聂凯波;胡小石;郑明毅;;热变形对SiCp/AZ91镁基复合材料组织与性能的影响[A];复合材料:创新与可持续发展(下册)[C];2010年
5 陈晓;傅高升;钱匡武;;自生Mg_2Si/ZM5镁基复合材料组织与力学性能[A];第六届21省(市、自治区)4市铸造学术会议论文集[C];2004年
6 邓坤坤;王晓军;王金龙;吴昆;胡小石;郑明毅;;锻造对SiCp/AZ91镁基复合材料组织和性能的影响[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
7 张永锟;胡小石;郑明毅;吴昆;;碳化硅晶须增强镁基复合材料室温阻尼性能研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
8 刘贯军;李文芳;;硅酸铝短纤维增强镁基复合材料的界面反应及界面结合强度[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
9 杨晓红;;镁合金与石墨-镁基复合材料制备[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
10 陈晓;傅高升;钱匡武;;镁基复合材料的研究现状和发展趋势[A];福建省科协第三届学术年会装备制造业专题学术年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈晓;原位自生颗粒增强镁基复合材料的研究[D];中南大学;2005年
2 任富忠;短碳纤维增强镁基复合材料的制备及其性能的研究[D];重庆大学;2011年
3 曹玮;原位TiCp增强镁基复合材料制备及其性能研究[D];上海交通大学;2009年
4 李维学;碳纳米管/镁基复合材料的制备与物性研究[D];兰州理工大学;2009年
5 修坤;TiC_p/AZ91镁基复合材料组织及耐磨性的研究[D];吉林大学;2006年
6 周国华;碳纳米管/AZ31镁基复合材料的制备与等径角挤压研究[D];南昌大学;2010年
7 盛绍顶;快速凝固AZ91镁合金及其颗粒增强复合材料的研究[D];湖南大学;2008年
8 张丹;熔融Mg在陶瓷基板上的润湿和蒸发的影响[D];吉林大学;2012年
9 王晓军;搅拌铸造SiC颗粒增强镁基复合材料高温变形行为研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
10 曹玮;原位TiC_p增强镁基复合材料制备及其性能研究[D];上海交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 严兴菊;Mg_2B_2O_5w/AZ91D镁基复合材料及其阳极氧化膜的耐蚀性研究[D];成都理工大学;2011年
2 董晓明;镁基复合材料激光焊焊接接头组织与力学性能的研究[D];河南科技大学;2011年
3 吴庆捷;超声作用下原位合成Mg_2Si/AM60镁基复合材料研究[D];南昌大学;2011年
4 胡业勤;硼酸镁晶须增强AZ91D镁基复合材料中残余应力的拉曼光谱表征[D];成都理工大学;2010年
5 蒋志旭;漂珠/AZ91镁合金复合材料组织及压缩性能的研究[D];吉林大学;2012年
6 杨真;搅拌摩擦加工制备n-Al_2O_3/CNTs混杂镁基复合材料[D];昆明理工大学;2011年
7 杨雯;Mg_2Si、SiC_p混杂增强镁基复合材料的制备及磨损行为的研究[D];吉林大学;2010年
8 刘睿;颗粒增强镁基复合材料高温性能及热加工图研究[D];上海交通大学;2010年
9 程建锋;真空热压半固态搅拌铸造SiC_p/AZ91镁基复合材料的微观结构与力学性能[D];重庆大学;2011年
10 张兆东;TiC_p/AZ91镁基复合材料的制备工艺与性能研究[D];暨南大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 冬博;镁合金汽车轮毂项目通过鉴定[N];中国有色金属报;2011年
2 记者 李军;27项化工技术获陕西科技奖[N];中国化工报;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978