M40连续碳纤维增强镁基复合材料的制备与组织性能

发布时间：2023-04-28 00:52

　　本文以AZ91D镁合金为基体,以M40碳纤维为增强体,用压力浸渗法制备出碳纤维增强镁基复合材料,研究不同制备工艺对复合材料组织与力学性能的影响;通过观察复合材料的界面结构,研究界面对其力学性能的影响规律;最后利用超声波C扫和X射线三维显微镜检测复合材料中的缺陷,研究缺陷对其力学性能的影响规律。通过研究表明,当浸渗温度为750℃时,M40/AZ91D复合材料的弯曲强度在预热温度为550℃时达到最高,为1408MPa,预热温度为500℃和450℃时的弯曲强度分别为1257 MPa和1007 MPa。预热温度越高,纤维表面与浸渗熔体表面温差越小,热应力减小;当预制件的预热温度为550℃时,随着镁合金熔体浸渗温度的升高,M40/AZ91D复合材料上部的弯曲强度在浸渗温度为760℃时达到最高,为1793MPa,浸渗温度为750℃和780℃时的弯曲强度分别为1408MPa和1042MPa,浸渗温度越高为熔体的浸渗提供了充裕的时间,而其下部的弯曲强度要比上部低将近一半,因为下部基体合金来不及浸渗已有部分凝固,而复合材料靠近石墨一侧的力学性能一般比靠近合金一侧高。在M40/AZ91D复合材料界面处发现...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景与意义
    1.2 碳纤维增强镁基复合材料的发展与应用
        1.2.1 碳纤维增强镁基复合材料发展历史
        1.2.2 碳纤维增强镁基复合材料的应用
    1.3 Cf/Mg复合材料的制备
        1.3.1 Cf/Mg复合材料的基体与增强体
        1.3.2 Cf/Mg复合材料制备方法
    1.4 Cf/Mg复合材料的性能
        1.4.1 Cf/Mg复合材料的界面反应对其力学性能的影响
        1.4.2 Cf/Mg复合材料的纤维分布对其力学性能的影响
        1.4.3 Cf/Mg复合材料的制备工艺对其力学性能的影响
    1.5 Cf/Mg复合材料的无损检测
        1.5.1 超声波检测
        1.5.2 X射线照相法
    1.6 本文主要研究内容
第2章 试验材料与试验方法
    2.1 Cf/Mg复合材料的设计
        2.1.1 增强体的选择
        2.1.2 基体合金的选择
    2.2 Cf/Mg复合材料的制备
        2.2.1 预制体的制备
        2.2.2 Cf/Mg复合材料的制备工艺
    2.3 试验方法
        2.3.1 Cf/Mg复合材料热处理工艺曲线
        2.3.2 Cf/Mg复合材料显微组织观察
        2.3.3 Cf/Mg复合材料力学性能测试
        2.3.4 Cf/Mg复合材料密度检测
        2.3.5 Cf/Mg复合材料热分析
        2.3.6 Cf/Mg复合材料缺陷检测
第3章 M40/Mg压力浸渗工艺与组织性能研究
    3.1 引言
    3.2 压力浸渗法制备M40/Mg复合材料
        3.2.1 预热温度对M40/Mg复合材料的影响
        3.2.2 浸渗温度对M40/Mg复合材料的影响
    3.3 M40/Mg复合材料的界面研究
        3.3.1 Cf/Mg复合材料的显微观察
        3.3.2 Cf/Mg复合材料界面反应及界面析出
        3.3.3 Cf/Mg复合材料界面对力学性能的影响
    3.4 本章小结
第4章 M40/Mg复合材料缺陷检测
    4.1 引言
    4.2 M40/Mg复合材料缺陷超声波C扫无损检测
        4.2.1 人工缺陷的检测
        4.2.2 M40/Mg复合材料缺陷检测
    4.3 M40/Mg复合材料缺X射线三维显微检测
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其成果
致谢



本文编号：3803407