脈沖磁場下ZrB2/A356復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計


1.74萬字 40頁 原創(chuàng)作品，獨家提交，已通過查重系統(tǒng)


摘要：本文開發(fā)了鋁基納米復(fù)合材料制備新體系A(chǔ)356-K2ZrF6-KBF4-Na2B4O7，采用熔體反應(yīng)合成法，優(yōu)化反應(yīng)組分，成功制備了具有納米尺寸的ZrB2和Al2O3顆粒增強的A356基復(fù)合材料；利用DSC、XRD、SEM等分析測試手段，研究了復(fù)合材料的相組成、增強相實際體積分?jǐn)?shù)、凝固組織、內(nèi)生顆粒的特征等；此外研究了磁場對A356-K2ZrF6-KBF4-Na2B4O7體系反應(yīng)過程及合成的復(fù)合材料的有關(guān)作用影響；并通過復(fù)合材料的室溫拉伸試驗，分析了復(fù)合材料的斷裂機理。
當(dāng)A356-K2ZrF6-KBF4-Na2B4O7粉末組分摩爾比為3:2.5:1時，制備出的A356基復(fù)合材料經(jīng)XRD、SEM確定其包含兩種顆粒增強相：Al2O3和ZrB2顆粒。基體A356的初生α-Al的發(fā)達(dá)枝晶組織發(fā)生細(xì)化，變成薔薇狀，且粗大的針狀共晶硅相從100μm細(xì)化至10~20μm。
A356-K2ZrF6-KBF4-Na2B4O7體系反應(yīng)過程中，施加脈沖磁場結(jié)果表明：磁場作用下，復(fù)合材料中顆粒分散效果不明顯，但顆粒體積分?jǐn)?shù)有所提高，當(dāng)磁場強度≥0.10T時可達(dá)11.0%，較8.7%提高了26.4%。
拉伸斷口形貌結(jié)果表明，復(fù)合材料拉伸斷口形貌中基本不存在脆性平坦區(qū)，韌窩數(shù)量很大程度的增多，韌窩尺寸細(xì)小，形貌均勻，呈現(xiàn)了明顯的韌窩型斷裂特征。


關(guān)鍵詞：脈沖磁場；顆粒增強；原位反應(yīng)；A356；微觀形貌；斷裂機理