碳化硅晶須增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料阻尼性能研究.pdf

1、本文采用商業(yè)純鎂、AZ91D以及 Mg-1％Si三種合金作為基體合金；以β-SiCw為增強(qiáng)體，采用擠壓鑄造工藝，分別制備了20%SiCw/Mg、20%-SiCw/Mg-Si、20%SiCw/AZ91D、30%SiCw/Mg-Si四種鎂基復(fù)合材料；并對(duì)20%SiCw/Mg-Si、20%SiCw/AZ91D在648K進(jìn)行了常規(guī)的熱擠壓變形。利用拉伸試驗(yàn)測(cè)試了材料的力學(xué)性能，采用機(jī)械動(dòng)態(tài)分析儀(DMA-Q800)測(cè)試了材料的阻尼性能，采用金相

2、顯微鏡觀察了基體合金的微觀組織，利用掃描電鏡對(duì)變形前后的晶須分布情況以及各材料的拉伸斷口進(jìn)行了觀察，利用透射電鏡，對(duì)復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)和位錯(cuò)組態(tài)進(jìn)行了觀察，采用熒光光譜分析手段對(duì)擠壓鑄造前后AZ91D的成分進(jìn)行了測(cè)量。
　　研究結(jié)果表明，三種以不同合金為基體的復(fù)合材料具有類似的界面結(jié)構(gòu)；復(fù)合材料的力學(xué)性能依賴于基體合金的力學(xué)性能和鑄造性能。此外，熱擠壓變形導(dǎo)致晶須沿?cái)D壓方向排列，提高了材料的力學(xué)性能。
　　對(duì)室溫阻尼-應(yīng)變振

3、幅的曲線研究表明，室溫下，鎂基復(fù)合材料的阻尼性能對(duì)應(yīng)變振幅的依賴性均表現(xiàn)出獨(dú)立和依賴兩個(gè)區(qū)域；并且曲線可以采用G-L位錯(cuò)釘扎模型給予很好的解析。對(duì)阻尼-溫度-頻率曲線的研究表明，鎂基復(fù)合材料的阻尼性能隨溫度的升高而增加，隨頻率的降低而增加；并且隨溫度變化中分別于120℃、220℃出現(xiàn)兩個(gè)溫度峰，對(duì)比分析表明，前一個(gè)峰來源于基體合金中大量位錯(cuò)沿基面滑移；后一個(gè)峰，源于基體合金和增強(qiáng)體之間相界面的微滑移。
　　對(duì)熱擠壓后材料的阻尼性能

4、研究發(fā)現(xiàn)，熱擠壓變形后，材料的阻尼性能隨應(yīng)變振幅、溫度、頻率的變化趨勢(shì)沒有改變；但熱擠壓降低了材料的室溫阻尼性能，而隨溫度的增加，熱擠壓變形后的材料的阻尼性能逐漸高于擠壓前的材料的阻尼性能；此外，熱擠壓對(duì)兩個(gè)溫度峰的形貌和位置有所影響；擠壓后，較低溫度的峰為基面位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致，而溫度較高的峰則為幾方面因素共同作用導(dǎo)致。
　　依據(jù)擠壓鑄造態(tài)復(fù)合材料和基體合金的阻尼性能，對(duì)復(fù)合材料的阻尼性能混合法則進(jìn)行了討論，發(fā)現(xiàn)其在定性分析上是合理