Cf-Mg復合材料制備與組織性能研究.pdf

1、本文研究了碳纖維增強鎂基復合材料的壓力浸滲工藝，研究了預制件保溫溫度，熔體溫度以及預制體結(jié)構(gòu)對復合材料組織性能的影響，獲得了壓力浸滲最佳工藝參數(shù)并制備了單向碳纖維增強鎂基復合材料、雙向碳纖維增強鎂基復合材料，研究了復合材料中基體成分和纖維排列方向?qū)Σ牧辖M織性能的影響。還研究了Cf/Mg復合材料界面反應和界面處的第二相生成機制。在此基礎上成功制備了基于魚皮仿生結(jié)構(gòu)的Ti/Cf/Mg復合材料。
　　研究表明，用丙酮和酒精混合溶液超聲清

2、洗1h，然后在450℃下加熱20min后表面去膠效果最好。將碳纖維絲以5°纏繞在石墨棒上制成預制體或者將纖維布剪成小片后緊密排列后置入帶孔石墨槽中制成預制體，同時采用450℃的預制體保溫溫度，在鎂合金熔體為800℃條件下進行壓力滲透。在這種工藝下制備的復合材料力學性能較好。其中單向碳纖維絲增強AZ91合金的抗彎強度和模量最高。其抗彎強度達到了870MPa，模量為164GPa相比于合金提高了350％。單向編織布中的編織線以及雙向纖維布中垂

3、直受力方向的纖維導致復合材料的強度降低。
　　碳纖維增強鎂基復合材料界面處存在界面反應，第二相主要有塊狀β-Mg17Al12，針狀相Al4C3以及片狀相Mg2Si。復合材料主要強化機制是載荷傳遞，熱錯配機制和界面處納米級第二相的Orowan強化機制。
　　采用最佳工藝制備的仿生結(jié)構(gòu)的Ti/Mg/Cf復合材料組織均勻，沒有氣孔和裂紋。基體中的Al元素在鈦網(wǎng)表面偏聚，Ti/AZ91/Cf中第二相在鈦網(wǎng)周圍呈連續(xù)網(wǎng)狀分布導致材料脆