碳化硅晶須增強鎂基復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四種鎂基復合材料；并對20%SiCw/Mg-Si、20%SiCw/AZ91D在648K進行了常規(guī)的熱擠壓變形。利用拉伸試驗測試了材料的力學性能，采用機械動態(tài)分析儀(DMA-Q800)測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，利用掃描電鏡對變形前后的晶須分布情況以及各材料的拉伸斷口進行了觀察，利用透射電鏡，對復合材料的界面結(jié)構(gòu)和位錯組態(tài)進行了觀察，采用熒光光譜分析手段對擠壓鑄造前后AZ91D的成分進行了測量。
　　研究結(jié)果表明，三種以不同合金為基體的復合材料具有類似的界面結(jié)構(gòu)；復合材料的力學性能依賴于基體合金的力學性能和鑄造性能。此外，熱擠壓變形導致晶須沿擠壓方向排列，提高了材料的力學性能。
　　對室溫阻尼-應變振

3、幅的曲線研究表明，室溫下，鎂基復合材料的阻尼性能對應變振幅的依賴性均表現(xiàn)出獨立和依賴兩個區(qū)域；并且曲線可以采用G-L位錯釘扎模型給予很好的解析。對阻尼-溫度-頻率曲線的研究表明，鎂基復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)兩個溫度峰，對比分析表明，前一個峰來源于基體合金中大量位錯沿基面滑移；后一個峰，源于基體合金和增強體之間相界面的微滑移。
　　對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變振幅、溫度、頻率的變化趨勢沒有改變；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，熱擠壓對兩個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的運動導致，而溫度較高的峰則為幾方面因素共同作用導致。
　　依據(jù)擠壓鑄造態(tài)復合材料和基體合金的阻尼性能，對復合材料的阻尼性能混合法則進行了討論，發(fā)現(xiàn)其在定性分析上是合理