碳納米管增強鎂基復合材料熱穩(wěn)定性及高溫性能研究.pdf

1、本文通過采用攪拌摩擦加工(FSP)方法對加入了碳納米管(CNTs)的鎂合金(AZ80)進行了制備,得到 CNTs分布均勻的鎂基復合材料,并對復合材料的常溫、高溫及熱穩(wěn)定性能進行了測試,通過 OM、SEM、TEM對材料的微觀組織及斷口形貌進行了觀察,在此基礎上探討了不同環(huán)境因素下復合材料的性能及內(nèi)部作用機制,為鎂基復合材料在材料高溫領域的推廣提供一定的理論基礎。
　　研究結(jié)果表明:未經(jīng)過 FSP母材的金相顯微組織由粗大晶粒和彌散分布

2、于晶界處的細小晶?；旌辖M成;而經(jīng) FSP后的鎂基復合材料的攪拌摩擦區(qū)為細小的等軸晶,組織均勻。在室溫條件下,復合材料的抗拉強度隨著CNTs含量的增加而提高。在高溫條件下,復合材料的抗拉強度隨著溫度提高而有所降低,且隨著溫度的升高而下降的越快,但隨著CNTs含量的增加而提高。熱暴露條件下,材料的抗拉強度隨著熱暴露溫度的提高而降低,但隨著CNTs含量的提高抗拉強度有所增加,硬度方面,在室溫條件下硬度會隨著CNTs添加量的提高而增加,在熱暴露

3、條件下材料的硬度隨著熱暴露溫度的升高呈先增加后減小趨勢,當熱暴露溫度達到250℃時,材料硬度達到最高值。
　　斷口分析表明:常溫條件下,復合材料在微觀上的斷裂方式表現(xiàn)為以脆性斷裂的特征,與母材相比、復合材料的塑性有所降低。在高溫條件下,應變速率很小時,復合材料內(nèi)部CNTs與基體材料在晶界處出現(xiàn)聚集,影響材料抗高溫變形能力。熱暴露條件下,當熱暴露溫度低于250℃時,CNTs對熱過程中有限制作用;溫度升至250℃時,CNTs增強材料的