硼酸鎂晶須增強鎂基復合材料的界面行為對機械性能的影響.pdf

1、本文采用溶膠-凝膠工藝對硼酸鎂晶須表面進行ZnO和CuO涂覆處理，利用真空氣壓滲流法制備體積分數(shù)為36％的硼酸鎂晶須增強AZ31B鎂基復合材料，根據(jù)有無涂層及涂層種類，將復合材料分別簡記為：Mg2B2O5w/AZ31B(無涂層)、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構；利用金相顯微鏡、掃描電鏡、電子探針、透

2、射電鏡研究了復合材料的微觀組織結構及界面反應，用電子萬能試驗機和維氏硬度計分別對復合材料的室溫拉伸性能和硬度進行測試，探討了涂層種類和界面結構對復合材料機械性能的影響，并利用掃描電鏡對復合材料的拉伸端口形貌進行觀察，分析其斷裂機制。
　　結果表明，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，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合材料的界面行為，Mg2B2O5w/AZ31B復合材料的界面反應主要在復合材料的制備過程基體Mg和晶須表面吸附的自由氧的反應，ZnO/Mg2B2O5w/AZ31B和CuO/Mg2B2O5w/AZ31B的界面反應主要發(fā)生在涂層和基體之間。熱暴露實驗發(fā)現(xiàn)：Mg2B2O5w/AZ31B復合材料界面反應比較嚴重，ZnO/Mg2B2O5/AZ31B和CuO/Mg2B2O5w/AZ31B的界面比較穩(wěn)定，基本無界面反應發(fā)生。

4、　　根據(jù)界面反應產物MgO，Mg0.85Zn0.15O和MgZn2，ZnO/Mg2B2O5w/AZ31B的界面分為三種；CuO/Mg2B2O5w/AZ31B復合材料的界面產物主要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位向關系。
　　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