氧化物原位反應合成鎂基復合材料的研究.pdf

1、鎂基復合材料是以鎂或鎂合金為基體,以高強度、高模量的陶瓷相或硬質相作為增強體的復合材料。相對于鎂單質與鎂合金,鎂基復合材料具有更好的力學性能與物理性能,同時保留了原有的密度小、阻尼性能好等優(yōu)點,比傳統(tǒng)的金屬材料與鋁基復合材料應用潛力更大。自上世紀70年代開始,鎂基復合材料已經(jīng)成為復合材料中的研究熱點之一。
　　本文在實驗中采用各種氧化物與金屬鎂之間的原位反應合成法,在鎂的熔點之下合成鎂基復合材料,并且研究了各個氧化物體系的原位反應

2、機理和過程,以及他們的顯微組織形貌和部分力學性能與耐磨性能。
　　本文首先在理論上對各個氧化物體系做了熱力學計算與分析,在熱力學上證明了所選擇的Mg-SiO2、Mg-Al2O3、Mg-ZnO和Mg-TiO2四個體系在鎂的熔點之下都可以發(fā)生置換反應,生成MgO或金屬間化合物等硬質相作為復合材料的增強相。再通過對各個系統(tǒng)的DTA與XRD結果的分析,研究了其原位反應的過程與產(chǎn)物。并結合對各體系鎂基復合材料的顯微組織的分析,研究了各種體系

3、中原位反應的機理。原位反應過程都受擴散控制。此外,對各個不同系統(tǒng)的復合材料做了硬度、拉伸性能和耐磨性能的測試,針對Mg-SiO2和Mg-Al2O3兩個系統(tǒng)還對比了不同氧化物的含量對組織與性能的影響。
　　對混料方法、壓制壓力、燒結工藝等制備工藝對不同體系的復合材料的組織與性能也做了分析和研究。超聲波輔助電攪拌混料法能充分地分散細小顆粒,而球磨法能夠細小顆粒并使其產(chǎn)生缺陷和內應力,提高體系內能;當生坯的壓制壓力為500MPa時,燒結