CuO涂覆Mg2B2O5晶须增强镁基复合材料界面结构研究.pdfVIP

第42卷 第6期 稀有金属材料与工程 V01．42，No．6 2013年 6月 RAREMETALMATERIALSANDENGINEERING June2013 CuO涂覆M928205晶须增强镁基 复合材料界面结构研究 韩 丽1，金培鹏1，陈善华2，王金辉1 (1．青海大学，青海西宁810016) (2．成都理工大学，四川成都610059) 摘要：采用溶胶．凝胶法制备的CuO涂覆M928205晶须改善了晶须增强镁基复合材料的界面。利用X射线衍射仪、 扫描电镜和透射电子显微镜对CuO涂覆M928205晶须和镁基复合材料分别进行物相分析、形貌观察和界面结构分析。 相，来源于CuO和基体的界面反应产物；基体析出相MgZnz在晶须两侧平行生长，在特定位置和晶须具有一定的晶体 度和伸长率分别提高了37．6％和35．7％。 关键词：溶胶．凝胶：M92820，晶须；镁基复合材料；界面 中图法分类号：TB331 文献标识码：A 文章编号：1002．185X(2013)06．1221-05 镁基复合材料具有高的比强度和优良的耐磨、耐 合材料中的界面反应，提高了材料的弹性模量。姚成 蚀、减振和高温性能，成为继铝基复合材料之后又一具 义【lo]通过在硼酸镁晶须表面涂覆CuO涂层，利用铝 有竞争力的轻金属基复合材料，在航空航天、汽车、电 基体和CuO的界面反应，放出大量的热，改善了晶 子等领域有着广泛的应用前景【1]。常用的镁基复合材料 须和增强体的界面结合强度和复合材料的润湿性，提 的增强体有SiC颗粒[21、SiC晶须【31、硼酸铝晶须[41及 高了复合材料的力学性能。本研究为了改善M92820， 硼酸镁晶须等[5】。其中，由于SiC价格昂贵，大大限制晶须增强镁基复合材料的界面状况，采用溶胶一凝胶 了其在复合材料中的应用。硼酸镁与硼酸铝晶须物理性 能相当[6】，但前者价格更为低廉。因此，深入研究硼酸 合材料的界面结合强度，并采用扫描电镜和透射电镜 镁晶须增强镁基复合材料的制备方法及其性能具有重 等手段对晶须涂覆效果和复合材料的界面进行观察， 要意义。 并探讨界面反应对复合材料室温拉伸性能的影响。 复合材料界面是外载荷从基体传递给增强体的 1 实验 桥梁，在很大程度上决定着复合材料的性能。前期研 究表明[7】，虽然M928205／AZ91D复合材料的抗拉强M928205晶须由沈阳美西化工有限公司提供，晶 须直径100～300 度和屈服强度有了很大提高，但由于M928205晶须 nm、晶体长度5～10“m；基体合金选 与镁基体之间的界面层厚度很不均匀，使其断后伸长 用太原精诚镁合金有限公司的AZ31B镁合金，合金成 率有所下降。因此，有必要通过合金成分调整、增强 体表面涂层处理[s-lol和工艺参数控制等方法优化基Fe≤0．005，Si≤0．3，其余成分为镁。 体／增强体界面结构，从而进一步改善M928205晶须 增强镁基复合材料的机械性能。 溶胶．凝胶法是一种低成本表面改性方法，在涂 NaOH、M928205。用0．1 层领域得到了广泛应用。丁冬雁19]在硼酸铝晶须表面 晶须，并分别在蒸馏水和无水乙醇中超声清洗30min， 涂覆A1203涂层，进而抑制了硼酸铝晶须增强铝基复 收稿日期：2012．06．15 基金项目：国家重点基础研究发展计划(20llcB612200)：国家科技部国际科技合作计划项目(2009DFA51830) 万方数据 ·1222· 稀有金属材料与工程