Mg<,2>B<,2>O<,5>w/AZ91D镁基复合材料界面组织结构研究

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:diyuyanluo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
镁合金具有高比强度、良好电磁屏蔽和散热能力,优越的装饰及易于回收的特点。然而,镁合金的机械性能、耐蚀性、高温蠕变性能差,使其应用受到限制。   无机晶须材料具有高强度、高耐热性、高耐磨性、高绝缘性能,其所增强的塑料、陶瓷和金属基复合材料具有较好的物理、化学性能和机械性能。Mg2B2O5晶须作为一种高性能成本比的新型无机晶须,国内外有关Mg2B2O5晶须增强金属基复合材料的研究报道还较少。因此,深入研究Mg2B2O5w增强镁基复合材料的制备工艺、组织结构特征以及增强机理等,对扩大Mg2B2O5晶须的应用范围和改善镁基复合材料的性能具有重要意义。   本文以真空气压渗流法制备的Mg2B2O5w(30%)/ZAZ91D镁基复合材料为主要试验材料。用显微硬度计和万能实验机测试了铸态AZ91D合金和Mg2B2O5w/AZ91D的显微硬度和拉伸强度;用金相显微镜(optical microscope,OM)、扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)和能量色散谱仪(energy dispersion spectroscopy,EDS)观察了Mg2B2O5w/AZ91D复合材料显微组织和测试其微区成分;用扫描电子显微镜、X 射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)和光电子能谱仪(photoelectron spectrometer,XPS)观察和测试了Mg2B2O5w/AZ91D镁基复合材料中萃取晶须的形貌、物相组成、表面元素组成及其化学状态;采用透射电镜(transmission electron microscopy,TEM)和能量色散谱仪确定了Mg2B2O5w/AZ91D复合材料中Mg2B2O5w/AZ91D界面形态及其组织结构。结合试验数据和试验结果,分析了Mg2B2O5w/AZ91D界面组织结构特征并探讨其形成机理,得出如下结论:   (1)Mg2B2O5w/AZ91D镁基复合材料组织均匀,其强度较基体合金AZ91D有了很大提高;Mg2B2O5w在复合材料内部分布较均匀,其对基体合金起到了明显的增强作用。Mg2B2O5w/AZ91D 界面没有明显的元素偏聚和互扩散现象。   (2)Mg2B2O5w/AZ91D镁基复合材料中,存在Mg2B2O5w与AZ91D间的界面反应;界面反应层由MgO和MgB2两相组成。Mg2B2O5w、MgO和MgB2之间没有严格意义上的晶体学取向关系,但在某些特殊位置却具有下面晶体学取向关系:[010]Mg2B2O5//[110]MgO,(202)Mg2B2O5//(002)MgO和[110]MgO//[2(1)(1)0]MgB2,(002)MgO//(0001)MgB2。   (3)晶须表面吸附的氧和硼酸镁晶须在Mg2B2O5w/AZ91D镁基复合材料的制备过程中发生分解,导致在复合材料的制备过程中增强体Mg2B2O5w与基体合金AZ91D间发生界面反应。   (4)在Mg2B2O5w/AZ91D镁基复合材料中,晶须形态完整且表面比较平整。   但晶须表面参与反应不均匀(仅部分表面参与了反应)且Mg2B2O5w/AZ91D界面反应层厚度很不均匀,这将降低界面结合强度。拉伸断口形貌及裂纹分布也表明Mg2B2O5w/AZ91D界面结合强度欠佳。为了充分发挥Mg2B2O5w对AZ91D基体合金的增强作用,应该考虑对Mg2B2O5w/AZ91D界面进行优化。
其他文献
设施农业是随农业现代化和种植结构调整发展起来的新型产业,是最具活力的现代化农业,也是传统农业向现代化集约型农业转变的有效方式。近年来我国设施农业发展迅猛,2008年设
汽车半轴主要用于将差速器半轴齿轮输出的动力传递给驱动轮或轮边减速器,是汽车上承受扭矩最大的零件,广泛应用于各类汽车上。传统的汽车半轴大多采用的是实心半轴,在国内汽车行
超级电容器作为一种新型储能装置,因具备能量密度高、循环寿命长、充放电快等优点而成为能源存储领域研究热点,其主要由集流体、电极、电解质、隔膜组成,而电极材料是影响超
随着发光二极管(LED)技术的快速发展尤其是大功率白光LED(White High-Power LED)芯片的发光效率与封装技术的不断提高,使得白光HB-LED固态照明成为现实,特别是以后与太阳能电池等节