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1、BaTiO3顆粒增強(qiáng)AZ91基復(fù)合材料的組織與性能重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文(專業(yè)學(xué)位)學(xué)生姓名:胡韜指導(dǎo)教師:胡耀波副教授學(xué)位類別:工程碩士(材料工程領(lǐng)域)重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二〇一五年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)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(jī)對(duì)初始AZ91鎂合金粉末進(jìn)行細(xì)化,采用熱壓燒結(jié)來(lái)制備組織致密,性能良好的AZ91鎂合金塊體材料。實(shí)驗(yàn)采用正交設(shè)計(jì)法制定了實(shí)驗(yàn)方案,研究了球磨時(shí)間、球
2、磨機(jī)轉(zhuǎn)速以及球料比等因素對(duì)球磨結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著球磨時(shí)間的延長(zhǎng)、球磨機(jī)轉(zhuǎn)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(jī)轉(zhuǎn)速300rmin,球磨時(shí)間6h,球料比20:1。同時(shí)研究了燒結(jié)溫度、燒結(jié)時(shí)間等熱壓燒結(jié)工藝對(duì)合金顯微組織和顯微硬度的影響。當(dāng)燒結(jié)溫度低于500℃時(shí),燒結(jié)過(guò)程為固相燒結(jié),合金致密化主要依靠原子的擴(kuò)散;當(dāng)燒結(jié)溫度高于500℃時(shí),此時(shí)燒結(jié)過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)橐合酂Y(jié),由液相引起的物質(zhì)擴(kuò)散比固相
3、燒結(jié)快,極大的提高了燒結(jié)后合金的致密度。利用優(yōu)化的球磨和熱壓燒結(jié)工藝制備了BaTiO3AZ91復(fù)合材料,觀察并研究了BaTiO3含量對(duì)復(fù)合材料的顯微組織和維氏顯微硬度的影響。當(dāng)BaTiO3陶瓷含量較低時(shí),BaTiO3陶瓷相在鎂基體中呈彌散分布,分布較為均勻;當(dāng)BaTiO3陶瓷相含量較高時(shí),BaTiO3陶瓷團(tuán)聚傾向嚴(yán)重。另外,隨著BaTiO3含量的增加,復(fù)合材料的顯微硬度先增大后減小。利用透射電子顯微鏡對(duì)BaTiO3與鎂基體之間的界面進(jìn)行
4、了觀察與研究。在復(fù)合材料界面處存在明顯的原子擴(kuò)散,同時(shí)在界面附近析出γMg17Al12相。由于BaTiO3具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性,在鎂熔體中不易發(fā)生界面反應(yīng),兩相結(jié)合程度較好,界面光滑無(wú)反應(yīng)層。采用多功能內(nèi)耗儀測(cè)試了不同成分復(fù)合材料的阻尼性能隨應(yīng)變振幅的變化規(guī)律并分析了復(fù)合材料中存在的位錯(cuò)阻尼、界面阻尼、晶界阻尼和壓電導(dǎo)電耗散機(jī)制。當(dāng)振幅較低時(shí),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
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