【摘 要】
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本文首先采用化学涂覆的方法对硼酸镁晶须表面进行了NiO涂覆处理,以2024Al合金作为基体,然后利用挤压铸造的方法制备了晶须体积分数为20%的硼酸镁晶须增强铝基复合材料(简写
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本文首先采用化学涂覆的方法对硼酸镁晶须表面进行了NiO涂覆处理,以2024Al合金作为基体,然后利用挤压铸造的方法制备了晶须体积分数为20%的硼酸镁晶须增强铝基复合材料(简写为NiO-MBOw/Al)。用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、选区电子衍射(SADP)、X射线衍射分析(XRD)等分析测试手段研究了氧化镍涂层和复合材料的微观组织结构、界面反应;并且利用电子拉伸机、数字电子硬度计等仪器对复合材料的力学性能做了测试和分析;利用热膨胀仪(DIL)测试该复合材料的热膨胀性能,对热膨胀系数与材料基体内热错配应力关系进行了探讨。NiO涂层的引入改变了晶须增强铝基复合材料的界面状态,固溶处理对NiO-MBOw/Al复合材料的界面结合状态有极为重要的影响。研究表明,在固溶处理过程中NiO与铝基体之间发生铝热反应,反应生成的γ-Al2O3与铝基体之间存在固定的位向关系,并且固溶处理时间为0.5小时时,界面的结合状态最佳,NiO-MBOw/Al复合材料在固溶处理过程中晶须与基体之间没有发生界面反应。固溶处理对NiO-MBOw/Al复合材料的抗拉强度有重要影响。NiO-MBOw/Al复合材料的抗拉强度随着界面反应程度的加剧先增加后降低。拉伸测试结果表明固溶处理0.5小时对NiO-MBOw/Al复合材料的抗拉强度提高幅度最大。复合材料的热膨胀行为的研究表明,复合材料在加热及冷却的过程中应力变化对复合材料的热膨胀系数有重要影响。
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