电磁频率对车电极用纳米ZrB增强铝基合金性能的影响

发布时间：2022-01-14 23:35

　　选择6063合金作为基体材料,采用电磁场技术制备得到ZrB/6063纳米材料,探讨了颗粒微观形貌、力学特性和电磁场之间的关系。研究结果表明:在XRD图上形成了明显的铝基体与ZrB组织的衍射峰,当基体中添加ZrB颗粒后,衍射峰强度也会随之增大。当电磁场电磁频率变大后,能够使颗粒形成更加均匀的分布状态,提高了颗粒尺寸的均匀度并使平均尺寸大幅降低。当电磁场电磁频率增大后,复合材料各项力学性能指标都明显提高。电磁频率10 Hz时,材料拉伸强度358 MPa,屈服强度262 MPa,伸长率24.7%,相对于未施加电磁场制备的材料性能分别上升了38.8%、67.9%和32.8%。增加电磁场后,材料拉伸断口区域形成了更多的小尺寸韧窝,表现出明显的韧窝断裂特点。 

【文章来源】：粉末冶金工业. 2020,30(02)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

ZrB/6063铝基合金及基底的XRD图

在10 Hz电磁频率下得到的ZrB/6063铝基合金的TEM像和HRTEM像如图3所示。由图3(a）可知，颗粒尺寸为50～100 nm，并形成了圆润的边角，这主要是受到电磁场调控所产生的现象。电子衍射光斑测试结果分析可知，受到低频电磁场影响，Al-Zr-B体系中的熔体反应得到了具有六方结构的ZrB增强相。由图3(b）可知，ZrB/6063铝基合金界面整齐，无明显反应物，表明纳米ZrB颗粒与6063铝基体界面结合良好。2.3 力学性能分析

不同电磁频率的ZrB/6063铝基合金断口SEM图像如图5所示。由图5(a）可知，在未施加电磁场时，复合材料断口区域形成了许多大尺寸的撕裂棱与韧窝，表现出明显的塑性断裂特点，同时在韧窝中形成了许多大尺寸的颗粒团聚体，并成为基体的裂纹源，使材料伸长率明显降低。由图5(b）可知，电磁场频率增大后，复合材料的拉伸断口区域形成了更多的小尺寸韧窝，并且在韧窝中形成了许多小颗粒团簇体，表现出明显的韧窝断裂特点。试样断口微观形貌和力学性能测试结果相符。图5 不同电磁频率下的ZrB/6063铝基合金断口SEM图像

【参考文献】：
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本文编号：3589440