SiCp/Mg多级纳米复合材料的压缩断裂特性研究
发布时间：2021-04-05 07:31
颗粒增强金属基复合材料因其诸多的优异性能,被广泛应用于航空,航天、军事装备和电子等领域。但在大多数情况下,颗粒增强金属基复合材料存在着明显的强度-韧性倒置的关系,即随着强度的提高,其韧性下降,限制了其应用。研究发现通过微结构调控和设计制备出的SiCp/Mg多级纳米复合材料,在提高材料强度的基础上还有良好的韧性,很好地解决了复合材料强度和韧性匹配的问题,但是对SiCp/Mg多级纳米复合材料的压缩断裂特性的研究还不够深入。本文以SiCp/Mg多级纳米复合材料作为研究对象,通过材料制备、微观表征和力学性能测试相结合的方法,探究了SiCp/Mg多级纳米复合材料的微结构变形方式、断裂特性和增韧机理。主要研究工作如下:1、采用粉末冶金制备方法得到致密、纯净的SiCp/Mg多级纳米复合材料,并对其进行XRD、SEM和TEM表征。确认了SiCp/Mg多级纳米复合材料的微结构是由软相（纯镁）和硬相（纳米SiC和纯镁复合）组成的多级结构。2、对SiCp/Mg多级纳米复合材料进行准静态压缩测试、动态压缩测试、抗弯强度测试与断裂韧性测试。研究结果表明:SiCp/Mg多级纳米复合材料在提高基体强度的同时也保持了...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
均匀分布金属基复合材料:(a)50μmSiC颗粒增强AZ91镁合金复合材料[11]
西南交通大学硕士学位论文 第/TiAl 增强相和基体相双连续的结构复合材料，如图 1-2(c)所示，因为基体连续结构，共同对材料性能产生影响，所以这种结构的材料的弹性模量、导电性、导热性都比均匀复合材料高。Zhang 等[22]制备了 B4C/5083Al T复合材料，如图 1-2(d)所示，在制备过程中引进微米 B4C 颗粒和 5083Al 粗粒起到了提高强度的作用，而 5083Al 粗晶相起到了提高韧性的作用，所结构有效的提高了材料的强韧比。
图 1-3 金属基复合材料的强度-塑性(韧性)倒置关系属基复合材料微结构和力学性能关系研掺入增强体颗粒（如 SiC 颗粒）得到的均匀性下降不可避免的[24-25]。均匀颗粒增强的金况下，可以改变增强体体积分数及增强体粒基复合材料的强度会随着增强体颗粒体积分一定值时，复合材料的强度反而降低，基体内多数情况材料的变形能力降低。均匀分布的颗粒增强复合材料的力学性能和它d 和体积分数 fv之间的关系：1/31= ( 1)df
【参考文献】：
期刊论文
[1]Compression Mechanical Behaviour of 7075 Aluminium Matrix Composite Reinforced with Nano-sized SiC Particles in Semisolid State[J]. Jufu Jiang,Gang Chen,Ying Wang. Journal of Materials Science & Technology. 2016(11)
[2]金属材料疲劳微裂纹的萌生与扩展研究[J]. 衣林,陈跃良,徐丽,胡建军,罗浩. 飞机设计. 2012(02)
[3]金属基复合材料的现状与发展趋势[J]. 张荻,张国定,李志强. 中国材料进展. 2010(04)
[4]颗粒增强金属基复合材料SiCp/2024Al动态压缩力学性能实验研究[J]. 谭柱华,庞宝君,盖秉政. 工程力学. 2009(08)
[5]粉末冶金法制备SiC颗粒增强AZ81镁基复合材料性能研究[J]. 岳云龙,苏通,陶文宏,尹海燕. 稀有金属材料与工程. 2007(03)
[6]SHPB实验技术研究[J]. 冯明德,彭艳菊,刘永强,牛海成,李然. 地球物理学进展. 2006(01)
[7]镁合金及其成形技术的国内外动态与发展[J]. 王渠东,丁文江. 世界科技研究与发展. 2004(03)
[8]镁合金及其在工业中的应用[J]. 訾炳涛,王辉. 稀有金属. 2004(01)
[9]金属材料疲劳损伤的宏细观理论[J]. 马骏,孙毅. 力学进展. 2002(03)
[10]镁合金在轻量化汽车中的应用[J]. 贺岩松,杨诚. 汽车工艺与材料. 2002(06)
硕士论文
[1]SiCp/2024Al复合材料的动态压缩及拉伸性能研究[D]. 石家仪.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3119410
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
均匀分布金属基复合材料:(a)50μmSiC颗粒增强AZ91镁合金复合材料[11]
西南交通大学硕士学位论文 第/TiAl 增强相和基体相双连续的结构复合材料，如图 1-2(c)所示，因为基体连续结构，共同对材料性能产生影响，所以这种结构的材料的弹性模量、导电性、导热性都比均匀复合材料高。Zhang 等[22]制备了 B4C/5083Al T复合材料，如图 1-2(d)所示，在制备过程中引进微米 B4C 颗粒和 5083Al 粗粒起到了提高强度的作用，而 5083Al 粗晶相起到了提高韧性的作用，所结构有效的提高了材料的强韧比。
图 1-3 金属基复合材料的强度-塑性(韧性)倒置关系属基复合材料微结构和力学性能关系研掺入增强体颗粒（如 SiC 颗粒）得到的均匀性下降不可避免的[24-25]。均匀颗粒增强的金况下，可以改变增强体体积分数及增强体粒基复合材料的强度会随着增强体颗粒体积分一定值时，复合材料的强度反而降低，基体内多数情况材料的变形能力降低。均匀分布的颗粒增强复合材料的力学性能和它d 和体积分数 fv之间的关系：1/31= ( 1)df
【参考文献】：
期刊论文
[1]Compression Mechanical Behaviour of 7075 Aluminium Matrix Composite Reinforced with Nano-sized SiC Particles in Semisolid State[J]. Jufu Jiang,Gang Chen,Ying Wang. Journal of Materials Science & Technology. 2016(11)
[2]金属材料疲劳微裂纹的萌生与扩展研究[J]. 衣林,陈跃良,徐丽,胡建军,罗浩. 飞机设计. 2012(02)
[3]金属基复合材料的现状与发展趋势[J]. 张荻,张国定,李志强. 中国材料进展. 2010(04)
[4]颗粒增强金属基复合材料SiCp/2024Al动态压缩力学性能实验研究[J]. 谭柱华,庞宝君,盖秉政. 工程力学. 2009(08)
[5]粉末冶金法制备SiC颗粒增强AZ81镁基复合材料性能研究[J]. 岳云龙,苏通,陶文宏,尹海燕. 稀有金属材料与工程. 2007(03)
[6]SHPB实验技术研究[J]. 冯明德,彭艳菊,刘永强,牛海成,李然. 地球物理学进展. 2006(01)
[7]镁合金及其成形技术的国内外动态与发展[J]. 王渠东,丁文江. 世界科技研究与发展. 2004(03)
[8]镁合金及其在工业中的应用[J]. 訾炳涛,王辉. 稀有金属. 2004(01)
[9]金属材料疲劳损伤的宏细观理论[J]. 马骏,孙毅. 力学进展. 2002(03)
[10]镁合金在轻量化汽车中的应用[J]. 贺岩松,杨诚. 汽车工艺与材料. 2002(06)
硕士论文
[1]SiCp/2024Al复合材料的动态压缩及拉伸性能研究[D]. 石家仪.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3119410
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