基体合金对连续SiCf/Al复合材料的微观组织及力学性能的影响

来源 :南昌航空大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tp20201892
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文选用先驱体法制备的束丝Si C纤维(KD-Ⅱ)为增强体,采用真空气压浸渗法制备了体积分数40%、基体合金分别为ZL102、ZL114A、ZL205A及ZL301的连续Si Cf/Al复合材料,研究了基体合金对连续Si Cf/Al复合材料微观组织和力学性能的影响,初步探讨了不同基体合金对界面结构、纤维损伤和断裂行为的影响。主要结论如下:基体合金对复合材料的致密度有明显的影响。其中Si Cf/ZL102、Si Cf/ZL114A及Si Cf/ZL205A的致密度分别为97.30%、97.58%和97.70%,差别不大;Si Cf/ZL301的复合材料致密度最高,达到99.08%,但Si Cf/ZL301浸渗下端的致密度高于浸渗上端,这是预制体中的气体浸渗时被铝液压缩至预制体上端所致;同时,其复合材料的密度也是其中最低的,仅为2.53g/cm3。真空气压浸渗法制备条件下的基体合金组织为压力凝固下的常规铸态组织,基体合金对复合材料的SEM组织有明显的影响。其中,Si Cf/ZL102、Si Cf/ZL114A及Si Cf/ZL301三种复合材料纤维分散性好,纤维与基体结合良好,而Si Cf/ZL205A复合材料组织则存在明显的纤维与纤维的粘结及浸渗微孔。纤维分散均匀性与基体合金对Si C纤维的润湿性及铝液流动性有直接的联系。TEM分析显示,基体合金对复合材料的界面结构有明显的影响。Si Cf/ZL102复合材料未明显看出界面层,Si C纤维边缘粗糙且分布着碎片状物质,界面处发现细小针状的Al4C3相;Si Cf/ZL114A复合材料存在约89.84nm厚的界面层,其颜色较Si C纤维深且颜色一致,发现由纤维边缘向基体中生长的Al4C3相,测得其长约612.05nm,宽约67.18nm,长宽比为9.11;Si Cf/ZL205A复合材料界面层厚度约为273.3nm,块状界面Al4C3与Si C纤维形成“搭桥”的现象;Si Cf/ZL301复合材料同样存在较为明显的界面层,其厚度约286.80nm且界面层物相复杂,存在无定形Si和可能含有Mg Al2O3。基体合金中所含的Si、Mg、Cu元素对纤维富集能力及抑制界面反应的能力是影响复合材料界面结构的重要影响因素。基体合金的拉伸强度对复合材料的拉伸强度影响不大,没有明显的影响规律。研究发现不同基体合金的复合材料力学性能差异很大,基体合金为ZL102、ZL114A、ZL205A及ZL301的复合材料其平均拉伸强度分别为:615.7MPa、475.9MPa、385.1MPa及769.3MPa。用Na OH溶液萃取Si Cf/ZL102、Si Cf/ZL114A、Si Cf/ZL205A及Si Cf/ZL301复合材料的Si C纤维平均拉伸强度分别为原丝的50.94%、41.51%、25.09%及76.93%。很明显,萃取后的Si C纤维的拉伸强度与复合材料的拉伸强度的变化规律是一致的。不同基体合金复合材料断口形貌的对比分析表明:Si Cf/ZL102复合材料断口处有较多纤维拔出,其界面结合不强;Si Cf/ZL205A复合材料的断口平齐,界面反应严重,界面脆性相较多;Si Cf/ZL301复合材料,断口处纤维拔出较少,但断口参差不齐,界面结合适中;Si Cf/ZL114A断口参差程度较弱,界面结合稍强。
其他文献
该文针对油田抽油泵柱塞的磨损失效机理,提出了开发电弧喷涂管状丝材的研究方案.对耐磨耐蚀管状丝材合金成分设计进行了多方面的研究.在此基础上优选出FeCrB系列管 状丝材,其
压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管是组成房间空调器制冷系统的几个最主要的部件,对每个部件建立适当的系统仿真用模型并进行空调制冷系统的仿真,有利于对空调制冷系统主要性能和
该论文针对当前我国水轮机调速器的研究现状,将可编程集成电路技术和电子设计自动化(EDA)技术应用于水电厂发电机组的转速控制.研制了以现场可编程门列(FPGA)为核心的水轮机
该文研究了旋转磁场电磁搅拌对Al-7wt﹪Si亚共晶合金、 Al-Si共晶合金及亚共晶灰口铸铁凝固组织的影响.研究结果表明,电磁搅拌可起到明显的晶粒细化作用; 在Al-Si亚共晶合金中
该论文描述的槽轮机构智能CAD系统是用计算机进行辅助设计和参数化绘图的应用软件,共分为五个部分.第一部分是论文的概述部分,主要对槽轮机构、机械CAD技术和智能CAD技术作了
摘 要:农村教育正在陷入危机,农村子女的教育面临重大考验,这种情况是多方面的原因造成的,有学校、家庭、社会各方面的因素,这些问题亟需解决,下文将现状和个人的看法逐一列数,旨在为相关人士提供参考。  关键词:农村教育;教育师资;教育模式;家长观念     随着我国对三农问题的更加重视,农村在我国经济的发展大潮中得到了很好的发展,农民收入也节节升高。但是这种高收入有很大一部分是农民长年外出打工赚回来的
摘 要:对所学知识进行系统整理是小学数学复习课应该关注的,如何开发复习的价值,达到提纲挈领的目的,同时在创新中更精彩,是我们要解决的一个新命题。我想,作为教师,合理开发复习的价值并在课堂上充分体现,才能更好地促进学生的成长。  关键词:复习课;创新;精彩     古代大教育家孔子曰:“温故而知新。”合理开发复习课的价值,使之发挥巩固知识和为学习新知做铺垫的作用,值得我们进一步探索和努力。通过六年级
期刊
随着仿真技术的快速发展以及仿真应用领域越来越广泛,建立仿真模型日益复杂化,因此传统手工对仿真领域问题分析、开发出仿真组件模型的方法不仅效率低下,而且难以保证仿真模型的
为了提高配气系统的整体刚度,以适应发动机转速不断提高的需要,新式的小型车用发动机绝大多数彩顶置凸轮轴配气机构。虽然国内小型发动机采用这种配气机构的比较多,但是对它的理