硼酸鎂晶須增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的界面行為對(duì)機(jī)械性能的影響.pdf

1、本文采用溶膠-凝膠工藝對(duì)硼酸鎂晶須表面進(jìn)行ZnO和CuO涂覆處理，利用真空氣壓滲流法制備體積分?jǐn)?shù)為36％的硼酸鎂晶須增強(qiáng)AZ31B鎂基復(fù)合材料，根據(jù)有無(wú)涂層及涂層種類，將復(fù)合材料分別簡(jiǎn)記為：Mg2B2O5w/AZ31B(無(wú)涂層)、ZnO/Mg2B2O5w/AZ31B(ZnO涂層)和CuO/Mg2B2O5w/AZ31B(CuO涂層)。
　　利用掃描電鏡和X射線衍射分析研究了涂覆晶須的形貌和結(jié)構(gòu)；利用金相顯微鏡、掃描電鏡、電子探針、透

2、射電鏡研究了復(fù)合材料的微觀組織結(jié)構(gòu)及界面反應(yīng)，用電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)和維氏硬度計(jì)分別對(duì)復(fù)合材料的室溫拉伸性能和硬度進(jìn)行測(cè)試，探討了涂層種類和界面結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合材料機(jī)械性能的影響，并利用掃描電鏡對(duì)復(fù)合材料的拉伸端口形貌進(jìn)行觀察，分析其斷裂機(jī)制。
　　結(jié)果表明，采用溶膠-凝膠法可在硼酸鎂晶須表面涂覆均勻的ZnO和CuO涂層。且在800?C高溫下，ZnO和CuO涂層與晶須不發(fā)生反應(yīng)，涂層的加入不影響晶須在基體中的分散性。
　　ZnO和CuO

3、涂層的加入改變了復(fù)合材料的界面行為，Mg2B2O5w/AZ31B復(fù)合材料的界面反應(yīng)主要在復(fù)合材料的制備過(guò)程基體Mg和晶須表面吸附的自由氧的反應(yīng)，ZnO/Mg2B2O5w/AZ31B和CuO/Mg2B2O5w/AZ31B的界面反應(yīng)主要發(fā)生在涂層和基體之間。熱暴露實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：Mg2B2O5w/AZ31B復(fù)合材料界面反應(yīng)比較嚴(yán)重，ZnO/Mg2B2O5/AZ31B和CuO/Mg2B2O5w/AZ31B的界面比較穩(wěn)定，基本無(wú)界面反應(yīng)發(fā)生。

4、　　根據(jù)界面反應(yīng)產(chǎn)物MgO，Mg0.85Zn0.15O和MgZn2，ZnO/Mg2B2O5w/AZ31B的界面分為三種；CuO/Mg2B2O5w/AZ31B復(fù)合材料的界面產(chǎn)物主要MgCu2和MgZn2相。在晶須特殊位置上，MgZn2和晶須之間存在確定的晶體學(xué)位向關(guān)系。
　　ZnO/Mg2B2O5w/AZ31B和CuO/Mg2B2O5w/AZ31B的硬度值都有所提高，且二者硬度值基本相近。ZnO/Mg2B2O5w/AZ31B和CuO