三维网络Ti_(2)AlC/Mg基复合材料制备及阻尼性能

采用前驱体法制备Ti_(2)AlC多孔陶瓷预制体,通过辅助压力浸渗工艺制备出组织致密的三维网络相互贯通的Ti_(2)AlC/Mg基复合材料。利用扫描电镜和X射线衍射仪分析复合材料的微观组织和物相组成,使用机械振动分析仪测试复合材料阻尼性能。结果表明,复合材料具有宏观上及微观上双尺度的三维网络结构。恒定温度条件下,复合材料在1 Hz和10 Hz测试条件下的最高损耗正切值分别为0.13和0.15,相比于基体AZ91D镁合金分别提高了约30%和67%,其阻尼表现增强。恒定应变条件下,在最高测试温度时,复合材料出现最大损耗正切值。两种测试条件下,复合材料存储模量均高于基体AZ91D镁合金。从内耗值-存储模量二者平衡的角度来看,复合材料不仅具有更宽的应用温度范围,也具有更好的阻尼-强度平衡性。

强化Mg合金和Mg基复合材料的研究进展

Mg 和 Mg 合金材料对现代社会发展具有举足轻重的意义。根据近期部分国内外资料并结合自身研究结果,综述了强化 Mg 合金和 Mg 基复合材料的研究和开发,介绍了几种新型的强化 Mg 合金和 Mg 基复合材料。文献表明,材料性能与合金成分,晶粒大小,增强体的类型、形状、分布、体积分数,增强体与基体的界面,制备工艺等诸多因素有关。

高力学性能Mg基耐热复合材料

日本专利JP2008195978中公布了日本Topy工业公司研发的新型高性能Mg基复合材料。该复合材料南Mg合金基体与分散住晶界的金属微粒组成，其拉伸强度不低T400MPa，断裂伸长率不低于10％。该复合材料可以通过热塑性加工Mg或Mg合金的细颗粒或粉末来制造。该材料可以用于制造机械部件，从而减轻机械质量。

粉体石墨烯对镁基复合材料微观结构和性能的影响

采用机械合金化与电场压力激活辅助烧结工艺(field actived and pressure assited synthesis,FAPAS)相结合的方式,分别制备纯Mg和粉体石墨烯/Mg(GNPs/Mg)复合材料,探究粉体石墨烯对镁基复合材料微观结构和性能的影响。实验结果表明:C原子与Mg(100)面的Mg原子之间能形成较高的差分电荷密度和很强的杂化、共价相互作用,降低基体材料的制备缺陷,提升GNPs/Mg复合材料的界面结合强度,增加基体材料的位错密度,提高材料在变形时晶界对位错移动的阻力,降低电流通过腐蚀电池两极间的电位差,增大GNPs/Mg复合材料的电极表面发生电化学反应阻力,起到钝化复合材料表面的效果。石墨烯质量分数为0.1%时,GNPs/Mg复合材料的热导率和电导率分别提高2.3%和14.6%,硬度和强度分别提高10%和21%,耐腐蚀性能提高89.1%.随着石墨烯含量的增加,提高了复合材料界面的缺陷浓度,使复合材料的界面结合强度降低,导致GNPs/Mg复合材料的性能下降。综上所述,粉体石墨烯的最佳添加量为质量分数0.1%.

粉末热压新型(Al_(63)Cu_(25)Fe_(12))p/Mg复合材料的研究

采用粉末热压方法,制备了新型(Al63Cu25Fe12)p/Mg复合材料,Al63Cu25Fe12准晶颗粒均匀分散在复合材料中,而且与基体金属的结合良好,反应轻微,只在颗粒的边沿部分存在约5μm的反应层。粉末热压复合过程中的较低温度限制或减缓了准晶颗粒与基体金属之间的反应,反应层的反应产物除了准晶类似相Al13Fe4外,还存在一定的MgAl2O4氧化物。与纯Mg相比,除塑性外的其它力学性能指标均有很大提高,特别是含10%准晶颗粒的复合材料,其屈服强度显著提高到193·28MPa。

网状结构Si_3N_4陶瓷增强金属基复合材料的研究

利用有机前驱体浸渍法制备了Si3N4网络陶瓷预制体,利用液态金属浸渗法制备出Al基、Mg基复合材料。分析了在浸渗过程中浸渗温度、润温角、浸渗时间、浸渗高度的相互关系。在压力下金属液克服浸渗阻力,使浸渗得以完成。网络陶瓷骨架孔筋表面覆盖一层氧化膜有利于自发浸渗的进行。合金中适量镁元素的存在使界面上发生轻微化学放热反应,对浸渗有利。指出压力浸渗制备铝基复合材料与无压浸渗制备镁基复合材料的特点。探讨了这种复合材料抗压强度和摩擦磨损性能特点。指出Si3N4/Al复合材料,Si3N4/Mg复合材料抗磨擦性能明显优于基体,抗拉强度大大高于基体。

金属诱发无压浸渗技术制备B_4C/Mg复合材料的磨损行为与机制（英文）

利用金属诱发无压浸渗技术制备的B_4C/Mg复合材料为实验材料,研究该材料的磨损行为与磨损机制。在销盘式实验装置上对施加不同载荷(20、40、60和80N)以及磨损速率为250r/min实验条件下的磨损行为进行评价。结果表明:B_4C/Mg复合材料在所施加载荷下均比纯Mg基体表现出更优异的抗磨性能。作为诱发浸渗剂的金属Ti颗粒,其含量对B_4C/Mg复合材料的磨损性能具有一定影响。纯Mg基体的主要磨损机制是磨粒磨损;而对于B_4C/Mg复合材料,当施加载荷较低时,主要磨损机制为粘着和层离;当施加载荷较高时,其磨损机制为加热软化熔化或塑性变形。

AlFeCrCoNi/Mg复合材料的显微组织及力学性能分析

为了探究AlFeCrCoNi高熵合金增强相含量对金属基复合材料显微结构及力学性能的影响规律,文中采用放电等离子烧结法制备了AlFeCrCoNi/Mg,通过场发射扫描电镜对其宏观和微观形貌进行了观察,利用X射线衍射仪对其物相进行了表征,采用阿基米德排水法、显微硬度机和电子万能试验机分别研究了复合材料的密度、维氏硬度和压缩性能。研究结果表明:随着高熵合金体积分数的增加,复合材料的维氏硬度达到70.33N·mm^-2,屈服强度ReHc、抗压强度Rmc分别从125MPa和288MPa增加到211MPa和306MPa,各自提高了68.80%和45.02%,其中复合材料增强相体积分数由0%增加到5%过程中,屈服强度、抗压强度增长最快,复合材料增强相体积分数大于5%后,其增长较为平缓。

挤压温度对原位Mg_2Si_p/AM60B复合材料组织及性能的影响

通过宏观表面观察、金相组织分析、X射线衍射（XRD）分析以及断口扫描分析,研究了热挤压温度对Mg_2Si_p/AM60B镁基复合材料表面质量、组织、晶粒取向以及力学性能的影响。结果表明,随着热挤压温度的升高,挤压棒材表面质量逐渐好转,410℃时可获得表面光洁无缺陷的棒材,但温度过高易造成竹节状裂纹的产生。热挤压期间Mg2Si颗粒能促进动态再结晶的形核及长大,并能阻止再结晶晶粒的进一步粗化,并且动态再结晶过程弱化了{0002}基面的择优分布的趋势。在所应用的挤压温度范围350℃~430℃内,Mg_2Si_p/AM60B复合材料和AM60B镁合金的抗拉强度和伸长率具有相同的变化趋势,但复合材料的抗拉强度比基体合金高1.6%~5%,而伸长率低67%~75%。

新能源汽车用Mg2Ni基储氢合金的制备与性能

以LaMg2Ni、PrMg2Ni和NdMg2Ni作为稀土氢化物载体制备了Mg2Ni-%(质量分数)LaMg2Ni(=0,10,20和30)和Mg2Ni-20%REMg2Ni(RE=La,Pr和Nd)复合材料,研究了LaMg2Ni含量对Mg2Ni基复合材料物相组成、显微形貌和储氢性能的影响,并对比分析了Mg2Ni-20%REMg2Ni(RE=La,Pr和Nd)复合材料的储氢性能。结果表明,添加LaMg2Ni的Mg2Ni基复合材料的可逆吸放氢容量明显高于纯Mg2Ni合金,且在LaMg2Ni含量为20%时达到最大值;Mg2Ni基复合材料的放氢量和放氢过程中的扩散性能会随着LaMg2Ni含量的增加而表现为先增加而后减小的趋势,在LaMg2Ni含量为20%时取得最大值。充分氢化后Mg2Ni-20%REMg2Ni(RE=La,Pr和Nd)复合材料中除Mg2NiH4相外分别含有LaH3、PrH2.37和NdH2.5相,最大吸氢量分别为3.31%、3.45%和3.48%,最大放氢容量分别为0.57%、0.67%和0.60%,且放氢速率都高于纯Mg2Ni合金;3种Mg2Ni基复合材料中Mg2Ni-20%PrMg2Ni复合材料在250和200℃时的放氢平台电压最高且明显高于纯Mg2Ni合金,具有最优的扩散性能。

Mg对Al-Ti体系反应及产物形貌的影响

研究了Mg对Al-Ti体系反应、产物形貌和相对致密度的影响,并制备出Mg基复合材料。结果表明,Al-Ti体系的反应合成产物主要是Al3Ti。Mg的作用是降低了Al-Ti体系反应合成的起始温度,延迟了Al-Ti体系反应合成的起始时间;随着Mg含量的增加,Al-Ti体系产物的相对致密度不断提高,Mg的含量为75%时反应产物的相对致密度达到97.0%。Mg的存在使生成的Al3Ti颗粒细化,且颗粒圆整,分布均匀,采用Al-Ti体系原位反应生成的颗粒状Al3Ti增强Mg基复合材料,其颗粒尺寸为1～3μm,相对均匀分布在Mg基体上。