BaTiO3顆粒增強AZ91基復合材料的組織與性能.pdf

1、BaTiO3顆粒增強AZ91基復合材料的組織與性能重慶大學碩士學位論文（專業(yè)學位）學生姓名：胡韜指導教師：胡耀波副教授學位類別：工程碩士（材料工程領域）重慶大學材料科學與工程學院二〇一五年五月重慶大學碩士學位論文中文摘要I摘要本文以AZ91鎂合金粉末和BaTiO3粉末為原料，采用行星式球磨機對初始AZ91鎂合金粉末進行細化，采用熱壓燒結來制備組織致密，性能良好的AZ91鎂合金塊體材料。實驗采用正交設計法制定了實驗方案，研究了球磨時間、球

2、磨機轉速以及球料比等因素對球磨結果的影響。實驗結果表明，隨著球磨時間的延長、球磨機轉速以及球料比的提高，合金粉末的粒度急劇減小。最終優(yōu)化的最佳球磨工藝為：球磨機轉速300rmin，球磨時間6h，球料比20:1。同時研究了燒結溫度、燒結時間等熱壓燒結工藝對合金顯微組織和顯微硬度的影響。當燒結溫度低于500℃時，燒結過程為固相燒結，合金致密化主要依靠原子的擴散；當燒結溫度高于500℃時，此時燒結過程轉變?yōu)橐合酂Y，由液相引起的物質擴散比固相

3、燒結快，極大的提高了燒結后合金的致密度。利用優(yōu)化的球磨和熱壓燒結工藝制備了BaTiO3AZ91復合材料，觀察并研究了BaTiO3含量對復合材料的顯微組織和維氏顯微硬度的影響。當BaTiO3陶瓷含量較低時，BaTiO3陶瓷相在鎂基體中呈彌散分布，分布較為均勻；當BaTiO3陶瓷相含量較高時，BaTiO3陶瓷團聚傾向嚴重。另外，隨著BaTiO3含量的增加，復合材料的顯微硬度先增大后減小。利用透射電子顯微鏡對BaTiO3與鎂基體之間的界面進行

4、了觀察與研究。在復合材料界面處存在明顯的原子擴散，同時在界面附近析出γMg17Al12相。由于BaTiO3具有較高的化學穩(wěn)定性，在鎂熔體中不易發(fā)生界面反應，兩相結合程度較好，界面光滑無反應層。采用多功能內耗儀測試了不同成分復合材料的阻尼性能隨應變振幅的變化規(guī)律并分析了復合材料中存在的位錯阻尼、界面阻尼、晶界阻尼和壓電導電耗散機制。當振幅較低時，五種試樣的阻尼值均很小，隨著振幅的增大，試樣的阻尼值也不斷增大，其中10%BaTiO3AZ91