本文主要研究内容
作者李增强（2019）在《AlN颗粒增强Mg基复合材料的制备及其组织与性能的研究》一文中研究指出：Mg合金质轻,在节能减排和轻量化发展领域具有突出优势,被誉为“21世纪最具发展前途的绿色工程材料”。但作为工业结构材料,Mg合金的强度、刚度等力学性能不够理想,限制了其进一步应用。向Mg合金中引入高熔点、高弹性模量的AlN颗粒是提高其性能的有效途径。然而,目前AlN颗粒增强Mg基复合材料的理论研究和制备工艺尚不成熟,复合材料的组织和性能也有待优化。有鉴于此,本文利用晶种合金预处理工艺和液固反应原位合成技术,制备了性能优良的AlNp/Mg-8Al复合材料,有效解决了纳米AlN颗粒与Mg基体润湿性差易发生团聚的问题,通过调整制备工艺来调控AlN颗粒的分布与构型,进而优化复合材料的组织和性能。研究了 AlN颗粒对Mg-8Al合金晶粒细化、第二相形态的改善作用,并对AlN颗粒与Mg基体的界面组织进行了表征。通过比较Mg-8Al合金与制备的AlNp/Mg-8Al复合材料之间的力学性能差异,揭示了 AlN对Mg-Al合金的增强效果。本文主要的研究工作如下:(1)Al-AlN晶种合金预处理工艺及AlNp/Mg-8Al复合材料制备试验发现,向Mg熔体中直接加入Al-AlN晶种合金,AlN颗粒会聚集成不易分散的团聚体,从而影响复合材料的组织均匀性和力学性能。通过对晶种合金进行“引镁”预处理后,可在纳米AlN颗粒周围形成含Mg金属包覆层,提高了 AlN颗粒与Mg基体间的润湿性,进而改善了 AlNp/Mg-8Al复合材料中AlN颗粒的分散性及其与界面的结合强度。由于AlN颗粒细化α-Mg晶粒、调控脆性相β-Mg17Al12形态、钉扎晶界等作用,Mg-8Al合金的力学性能得到了明显提高。该工艺制备的0.8AlNp/Mg-8Al复合材料室温拉伸强度与高温(200℃)拉伸强度分别达到了 225 MPa、148 MPa。(2)Mg/Al-Si-AlN晶种合金扩散偶组织演变行为研究将纯Mg与Al-Si-AlN晶种合金组成扩散偶,经固态扩散后会形成富AlN粒子的扩散层,将其作为AlN增强颗粒的载体加入到Mg熔体中,成功制备了AlNp/Mg-8Al复合材料,其表现出优异的组织均匀性和力学性能。该方法消除了AlN颗粒与Al基的强结合并形成Mg17Al12金属包覆层,从而改善AlN颗粒在Mg基体上的分散性,提高复合材料的性能。(3)Mg-Al合金熔体中液固反应路径设计与AlN颗粒的原位合成以Mg-Al-N为反应体系,利用液固反应法在Mg-Al熔体中原位合成了纳米AlN颗粒。原位自生的AlN颗粒尺寸在10-100nm之间,以相互联通的链状结构均匀地分布在基体上,并与α-Mg基体间有良好的界面相容性和匹配关系,其中AlN的(0002)晶面平行于Mg的(10-11)晶面,表现为近共格界面的结合特征。此工艺制备的8.2AlNp/Mg-8Al复合材料特点为AlN颗粒体积分数大,尺寸细小且分布弥散,并呈局部联通的网状构型支撑基体。分析认为:AlN颗粒与Mg基体的热错配和应变梯度引入大量位错的同时,纳米AlN颗粒能更有效地起到阻碍位错运动、钉扎晶界滑移、承受外加载荷的强化作用,从而使复合材料的室温硬度、高温硬度、压缩强度等力学性能显著提高。
Abstract
Mgge jin zhi qing ,zai jie neng jian pai he qing liang hua fa zhan ling yu ju you tu chu you shi ,bei yu wei “21shi ji zui ju fa zhan qian tu de lu se gong cheng cai liao ”。dan zuo wei gong ye jie gou cai liao ,Mgge jin de jiang du 、gang du deng li xue xing neng bu gou li xiang ,xian zhi le ji jin yi bu ying yong 。xiang Mgge jin zhong yin ru gao rong dian 、gao dan xing mo liang de AlNke li shi di gao ji xing neng de you xiao tu jing 。ran er ,mu qian AlNke li zeng jiang Mgji fu ge cai liao de li lun yan jiu he zhi bei gong yi shang bu cheng shou ,fu ge cai liao de zu zhi he xing neng ye you dai you hua 。you jian yu ci ,ben wen li yong jing chong ge jin yu chu li gong yi he ye gu fan ying yuan wei ge cheng ji shu ,zhi bei le xing neng you liang de AlNp/Mg-8Alfu ge cai liao ,you xiao jie jue le na mi AlNke li yu Mgji ti run shi xing cha yi fa sheng tuan ju de wen ti ,tong guo diao zheng zhi bei gong yi lai diao kong AlNke li de fen bu yu gou xing ,jin er you hua fu ge cai liao de zu zhi he xing neng 。yan jiu le AlNke li dui Mg-8Alge jin jing li xi hua 、di er xiang xing tai de gai shan zuo yong ,bing dui AlNke li yu Mgji ti de jie mian zu zhi jin hang le biao zheng 。tong guo bi jiao Mg-8Alge jin yu zhi bei de AlNp/Mg-8Alfu ge cai liao zhi jian de li xue xing neng cha yi ,jie shi le AlNdui Mg-Alge jin de zeng jiang xiao guo 。ben wen zhu yao de yan jiu gong zuo ru xia :(1)Al-AlNjing chong ge jin yu chu li gong yi ji AlNp/Mg-8Alfu ge cai liao zhi bei shi yan fa xian ,xiang Mgrong ti zhong zhi jie jia ru Al-AlNjing chong ge jin ,AlNke li hui ju ji cheng bu yi fen san de tuan ju ti ,cong er ying xiang fu ge cai liao de zu zhi jun yun xing he li xue xing neng 。tong guo dui jing chong ge jin jin hang “yin mei ”yu chu li hou ,ke zai na mi AlNke li zhou wei xing cheng han Mgjin shu bao fu ceng ,di gao le AlNke li yu Mgji ti jian de run shi xing ,jin er gai shan le AlNp/Mg-8Alfu ge cai liao zhong AlNke li de fen san xing ji ji yu jie mian de jie ge jiang du 。you yu AlNke li xi hua α-Mgjing li 、diao kong cui xing xiang β-Mg17Al12xing tai 、ding za jing jie deng zuo yong ,Mg-8Alge jin de li xue xing neng de dao le ming xian di gao 。gai gong yi zhi bei de 0.8AlNp/Mg-8Alfu ge cai liao shi wen la shen jiang du yu gao wen (200℃)la shen jiang du fen bie da dao le 225 MPa、148 MPa。(2)Mg/Al-Si-AlNjing chong ge jin kuo san ou zu zhi yan bian hang wei yan jiu jiang chun Mgyu Al-Si-AlNjing chong ge jin zu cheng kuo san ou ,jing gu tai kuo san hou hui xing cheng fu AlNli zi de kuo san ceng ,jiang ji zuo wei AlNzeng jiang ke li de zai ti jia ru dao Mgrong ti zhong ,cheng gong zhi bei le AlNp/Mg-8Alfu ge cai liao ,ji biao xian chu you yi de zu zhi jun yun xing he li xue xing neng 。gai fang fa xiao chu le AlNke li yu Alji de jiang jie ge bing xing cheng Mg17Al12jin shu bao fu ceng ,cong er gai shan AlNke li zai Mgji ti shang de fen san xing ,di gao fu ge cai liao de xing neng 。(3)Mg-Alge jin rong ti zhong ye gu fan ying lu jing she ji yu AlNke li de yuan wei ge cheng yi Mg-Al-Nwei fan ying ti ji ,li yong ye gu fan ying fa zai Mg-Alrong ti zhong yuan wei ge cheng le na mi AlNke li 。yuan wei zi sheng de AlNke li che cun zai 10-100nmzhi jian ,yi xiang hu lian tong de lian zhuang jie gou jun yun de fen bu zai ji ti shang ,bing yu α-Mgji ti jian you liang hao de jie mian xiang rong xing he pi pei guan ji ,ji zhong AlNde (0002)jing mian ping hang yu Mgde (10-11)jing mian ,biao xian wei jin gong ge jie mian de jie ge te zheng 。ci gong yi zhi bei de 8.2AlNp/Mg-8Alfu ge cai liao te dian wei AlNke li ti ji fen shu da ,che cun xi xiao ju fen bu mi san ,bing cheng ju bu lian tong de wang zhuang gou xing zhi cheng ji ti 。fen xi ren wei :AlNke li yu Mgji ti de re cuo pei he ying bian ti du yin ru da liang wei cuo de tong shi ,na mi AlNke li neng geng you xiao de qi dao zu ai wei cuo yun dong 、ding za jing jie hua yi 、cheng shou wai jia zai he de jiang hua zuo yong ,cong er shi fu ge cai liao de shi wen ying du 、gao wen ying du 、ya su jiang du deng li xue xing neng xian zhe di gao 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自山东大学的李增强，发表于刊物山东大学2019-07-16论文，是一篇关于颗粒论文,复合材料论文,制备工艺论文,组织优化论文,力学性能论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自山东大学2019-07-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。