Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料微觀組織及力學(xué)行為研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-25 09:29
為了改善界面結(jié)構(gòu),抑制脆性相的生成,本文通過(guò)在基體鎂合金中加入特定比例的Gd和Zn元素,將LPSO相引入Cf/Mg復(fù)合材料中。本文通過(guò)壓力浸滲法制備了Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料,利用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、能譜儀(EDS)等儀器對(duì)復(fù)合材料的顯微組織進(jìn)行觀察分析,采用電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試,以獲得復(fù)合材料中以LPSO相為主的微觀組織對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響規(guī)律。研究表明,在Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料的界面和基體中均存在LPSO相。界面處的LPSO相呈針狀,在碳纖維表面或Mg-Gd相表面形核,垂直于碳纖維軸向生長(zhǎng),尺寸為500-1000nm,化學(xué)成分為Mg79.05Gd19.88Zn1.07(at.%);基體中存在針狀和短棒狀兩種LPSO相,其中針狀相與碳纖維呈一定角度平行排列,尺寸約為100-1000nm,而短棒狀的LPSO相則均勻分布在基體中,尺寸約為100-400nm,二者的化學(xué)成分均為Mg78.41Zn21.58Gd0.01(at.%)。由于高體積分?jǐn)?shù)碳纖維的影響,復(fù)合材料中的LPSO相與稀土鎂合金中的相比,在形態(tài)、成分和晶體結(jié)構(gòu)上均...
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 稀土鎂合金的研究進(jìn)展
1.2.1 常見(jiàn)稀土鎂合金的特點(diǎn)
1.2.2 稀土鎂合金中的LPSO相
1.3 Cf/Mg復(fù)合材料的研究進(jìn)展
1.3.1 Cf/Mg復(fù)合材料的界面
1.3.2 Cf/Mg復(fù)合材料的力學(xué)行為
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料和試驗(yàn)方法
2.1 基體和增強(qiáng)體的選擇
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 復(fù)合材料的制備及熱處理工藝
2.2.2 元素分析和物相分析方法
2.2.3 復(fù)合材料微觀組織觀察與分析
2.2.4 密度測(cè)試
2.2.5 力學(xué)性能測(cè)試
第3章 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料的微觀組織
3.1 引言
3.2 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料的物相分析
3.3 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料的金相組織
3.4 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料中的元素分布
3.5 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料的微觀形貌特點(diǎn)
3.6 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料中的LPSO相
3.6.1 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料中界面處的LPSO相
3.6.2 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料基體中的LPSO相
3.6.3 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料中LPSO相的形成機(jī)制
3.7 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料中的其他析出相
3.7.1 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料中的Mg-Gd析出相
3.7.2 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料中的Mg-Zn析出相
3.8 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料中的位錯(cuò)分析
3.9 本章小結(jié)
第4章 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料的力學(xué)行為
4.1 引言
4.2 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料層間剪切性能
4.2.1 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料層間剪切載荷-位移曲線
4.2.2 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度
4.2.3 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料層間剪切斷口
4.3 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料的縱向彎曲性能
4.3.1 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料縱向彎曲強(qiáng)度-位移曲線
4.3.2 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料縱向彎曲強(qiáng)度
4.3.3 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料縱向彎曲斷口
4.4 LPSO相對(duì)Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鑄態(tài)Mg-Zn-Y-(Gd)合金凝固組織、腐蝕性能和力學(xué)性能(英文)[J]. 史菲,王春青,張忠明. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(07)
[2]Mg-Gd-Zn系合金顯微組織與相分析[J]. 郭永春,程樂(lè),吳永興. 稀有金屬. 2014(04)
[3]Mg-Zn系高強(qiáng)度鎂合金的研究進(jìn)展[J]. 張丁非,齊福剛,趙霞兵,石國(guó)梁,戴慶偉. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(11)
[4]Thermal expansion and dimensional stability of unidirectional and orthogonal fabric M40/AZ91D composites[J]. 宋美慧,武高輝,陳國(guó)欽,楊文澍. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(01)
[5]稀土元素在鎂合金中的作用及其應(yīng)用[J]. 張景懷,唐定驤,張洪杰,王立民,王軍,孟健. 稀有金屬. 2008(05)
[6]RE,B對(duì)AM60合金顯微組織和性能的影響[J]. 王利國(guó),張保豐,關(guān)紹康,齊新華,耿家源. 稀有金屬材料與工程. 2007(01)
[7]Y和Ce對(duì)AZ91D鎂合金顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 王明星,周宏,王林,李偉,趙宇. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(01)
[8]幾種碳纖維的表面狀態(tài)表征與分析[J]. 郭慧玲,仲偉虹,張佐光,張寶艷,益小蘇. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2001(03)
[9]纖維分布不均勻?qū)蜗蚶w維增強(qiáng)復(fù)合材料橫向拉伸強(qiáng)度的影響[J]. 賀鵬飛,劉建萍,戴瑛,鄭百林. 機(jī)械工程材料. 2000(01)
博士論文
[1]Mg-Y-Gd-Zn-Zr鎂合金組織、性能及其蠕變行為研究[D]. 高巖.上海交通大學(xué) 2009
碩士論文
[1]Mg97Zn1Y2 中長(zhǎng)周期堆垛結(jié)構(gòu)的電子顯微學(xué)研究[D]. 付建強(qiáng).北京工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3726357
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 稀土鎂合金的研究進(jìn)展
1.2.1 常見(jiàn)稀土鎂合金的特點(diǎn)
1.2.2 稀土鎂合金中的LPSO相
1.3 Cf/Mg復(fù)合材料的研究進(jìn)展
1.3.1 Cf/Mg復(fù)合材料的界面
1.3.2 Cf/Mg復(fù)合材料的力學(xué)行為
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料和試驗(yàn)方法
2.1 基體和增強(qiáng)體的選擇
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 復(fù)合材料的制備及熱處理工藝
2.2.2 元素分析和物相分析方法
2.2.3 復(fù)合材料微觀組織觀察與分析
2.2.4 密度測(cè)試
2.2.5 力學(xué)性能測(cè)試
第3章 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料的微觀組織
3.1 引言
3.2 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料的物相分析
3.3 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料的金相組織
3.4 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料中的元素分布
3.5 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料的微觀形貌特點(diǎn)
3.6 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料中的LPSO相
3.6.1 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料中界面處的LPSO相
3.6.2 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料基體中的LPSO相
3.6.3 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料中LPSO相的形成機(jī)制
3.7 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料中的其他析出相
3.7.1 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料中的Mg-Gd析出相
3.7.2 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料中的Mg-Zn析出相
3.8 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料中的位錯(cuò)分析
3.9 本章小結(jié)
第4章 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料的力學(xué)行為
4.1 引言
4.2 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料層間剪切性能
4.2.1 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料層間剪切載荷-位移曲線
4.2.2 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度
4.2.3 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料層間剪切斷口
4.3 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料的縱向彎曲性能
4.3.1 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料縱向彎曲強(qiáng)度-位移曲線
4.3.2 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料縱向彎曲強(qiáng)度
4.3.3 Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料縱向彎曲斷口
4.4 LPSO相對(duì)Cf/Mg-Gd-Zn復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鑄態(tài)Mg-Zn-Y-(Gd)合金凝固組織、腐蝕性能和力學(xué)性能(英文)[J]. 史菲,王春青,張忠明. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(07)
[2]Mg-Gd-Zn系合金顯微組織與相分析[J]. 郭永春,程樂(lè),吳永興. 稀有金屬. 2014(04)
[3]Mg-Zn系高強(qiáng)度鎂合金的研究進(jìn)展[J]. 張丁非,齊福剛,趙霞兵,石國(guó)梁,戴慶偉. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(11)
[4]Thermal expansion and dimensional stability of unidirectional and orthogonal fabric M40/AZ91D composites[J]. 宋美慧,武高輝,陳國(guó)欽,楊文澍. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(01)
[5]稀土元素在鎂合金中的作用及其應(yīng)用[J]. 張景懷,唐定驤,張洪杰,王立民,王軍,孟健. 稀有金屬. 2008(05)
[6]RE,B對(duì)AM60合金顯微組織和性能的影響[J]. 王利國(guó),張保豐,關(guān)紹康,齊新華,耿家源. 稀有金屬材料與工程. 2007(01)
[7]Y和Ce對(duì)AZ91D鎂合金顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 王明星,周宏,王林,李偉,趙宇. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(01)
[8]幾種碳纖維的表面狀態(tài)表征與分析[J]. 郭慧玲,仲偉虹,張佐光,張寶艷,益小蘇. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2001(03)
[9]纖維分布不均勻?qū)蜗蚶w維增強(qiáng)復(fù)合材料橫向拉伸強(qiáng)度的影響[J]. 賀鵬飛,劉建萍,戴瑛,鄭百林. 機(jī)械工程材料. 2000(01)
博士論文
[1]Mg-Y-Gd-Zn-Zr鎂合金組織、性能及其蠕變行為研究[D]. 高巖.上海交通大學(xué) 2009
碩士論文
[1]Mg97Zn1Y2 中長(zhǎng)周期堆垛結(jié)構(gòu)的電子顯微學(xué)研究[D]. 付建強(qiáng).北京工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3726357
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