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镁是一种质地较轻的结构金属。当体积一定时,镁的重量只有铝的1/1.5为锌的1/4。镁基复合材料是继铝基复合材料之后又一具有竞争力的轻金属基复合材料。其主要特点是密度低、比强度和比刚度高,同时还具有良好的耐磨性、耐高温性、耐冲击性、优良的减震性能及良好的尺寸稳定性和铸造性能等。由于单一材料性能上具有一定的局限性,为了发挥各种材料的性能,弥补单一材料的不足之处,人们经常根据零、构件的功能要求和工作条件的不同来选择不同种化学、物理性能不同的材料按照一定的方式、比例、分布来制备出新的复合材料,充分发挥各组成材料的优良特性,以满足各种特殊和综合性能的要求。自20世纪80年代至现在,镁基复合材料尤其是非连续增强镁基复合材料已成为金属基复合材料的研究热点之一。本文以AM60-Si为反应体系,在原位反应的基础上,采用高能超声处理的方法来改善原位反应的条件,成功合成了以Mg2Si为增强相的镁基复合材料。并利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、及X射线衍射仪(XRD)等对复合材料进行显微组织观察和成分分析。结果表明超声原位生成的Mg2Si增强相更加细小、团聚现象得到改善。熔体在高能超声下,声空化产生的瞬态高温、高压及声流效应可减少原位反应时间及改善生成物团聚现象。同时,引入热力学公式和影响Mg2Si生成的因素证明了高能超声可促进原位的进行。在原位反应的基础上,研究了不同超声功率及作用时间对复合材料组织及性能的影响。确定了最佳功率及持续时间。增强相Mg2Si颗粒随着超声功率的增强而细化,分布状况也得到明显改善,复合材料的力学性能也随着超声功率的增加得到了提高。当超声功率为600W时,复合材料的抗拉强度较未施加超声原位的复合材料提高了11.2%。生成的增强相颗粒也由原先的汉字状和块状转变为颗粒状及破碎树枝状,并且周边钝圆,无尖锐棱角出现。