短碳纖維增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的制備及其性能的研究.pdf

1、重慶大學(xué)博士學(xué)位論文短碳纖維增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的制備及其性能的研究姓名：任富忠申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：@指導(dǎo)教師：高家誠(chéng)201104重慶大學(xué)博十學(xué)位論文化石墨化作用。4、綜合理論計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，涂層碳纖維增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的增強(qiáng)機(jī)理主要是“載荷傳遞效應(yīng)”：隨著增強(qiáng)體體積分?jǐn)?shù)的增加，在高于臨界振幅的范圍內(nèi)復(fù)合材料的阻尼性能更加優(yōu)良，常溫下復(fù)合材料阻尼除位錯(cuò)阻尼機(jī)制外還有其他的阻尼機(jī)制存在。純Mg、55v01％uncoatedcf／Mg和5

2、5v01％Nicoatedcf／Mg三種材料在整個(gè)測(cè)試溫度范圍內(nèi)都只存在一個(gè)阻尼峰，且隨著頻率的增加其阻尼峰值溫度升高，顯示了熱激活弛豫過(guò)程的特征，三種材料的熱激活能H的大小分別為：1287eV、1129eV和1725“；前兩種材料起作用的主要是位錯(cuò)阻尼機(jī)制，而55v01％Nicoatedcf／Mg復(fù)合材料由于碳纖維表面金屬鎳涂層的引入改善了界面潤(rùn)濕性，使界面附近的位錯(cuò)密度降低，在低溫及相同外加應(yīng)力的作用下通過(guò)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)耗散的能量最少，隨

3、著溫度的升高通過(guò)界面和晶界的滑移所耗散的能量增加導(dǎo)致其在200260℃范圍內(nèi)具有最大的阻尼值。5、成功地制備了短碳纖維增強(qiáng)的AZ91D鎂基復(fù)合材料，復(fù)合材料中短碳纖維的長(zhǎng)度為30～40Bm。TEM觀察發(fā)現(xiàn)，復(fù)合材料界面結(jié)合良好，50v01％Nicoatedcf／AZ91D復(fù)合材料的力學(xué)性能與純AZ91D及50v01％uncoatedcf／AZ91D相比最優(yōu)。50v01％Nicoatedcf／AZ91D復(fù)合材料隨著頻率的增大阻尼峰值溫度移

4、向高溫，同樣表現(xiàn)出熱激活弛豫過(guò)程的特征，其熱激活能H為3448eV；在溫度高于220℃的條件下，隨著熱擠壓溫度的升高和擠壓比的減小50v01％Nicoatedef／AZ91D復(fù)合材料的阻尼值減小，這與復(fù)合材料內(nèi)部的晶粒大小有關(guān)。6、DEFORM一3D有限元軟件對(duì)熱擠壓過(guò)程的模擬結(jié)果表明，復(fù)合材料中碳纖維長(zhǎng)度減小的主要原因是壓制過(guò)程中金屬顆粒對(duì)纖維的剪切作用；在熱擠壓過(guò)程中復(fù)合材料內(nèi)部的應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)和溫度場(chǎng)都對(duì)稱分布，且在定徑帶處出現(xiàn)明