CAJ | 학술논문

为了研究铜元素含量变化对复合材料界面反应、微观组织结构和机械性能的影响, 利用挤压铸造法制备了体积分数均为40%的Al2O3纤维增强纯铝和Al-Cu合金 (1%, 3%和5%)复合材料.采用X射线、 TEM、 SEM和拉伸实验手段, 观察和测试了4种复合材料的微观组织和机械性能.结果表明, Al2O3纤维表面含有非晶SiO2成分, 在高应力下易于开裂.铜元素的加入对材料的析出产生和机械性能有重要影响.铜元素引入后在复合材料中纤维表面处偏聚和富集, 促进了界面θ相析出, 并随基体中Cu含量提高而增加.当铜含量增加到5%后, 基体内部也出现明显的析出相.拉伸实验结果表明随着Cu含量的增加复合材料的抗拉强度增高, Al2O3f/Al-Cu与Al2O3f/纯Al相比, 抗拉强度分别增加了102%, 146%和171%.SEM断口观察表明: 基体合金的断口基本上都呈宏观脆性断口, 具有低的展延性和撕裂纹理;大量的纤维从复合材料基体中拔出, 一些纤维被拉断, 这些特点与界面结合物和多晶的Al2O3纤维结构密切相关.
위료연구동원소함량변화대복합재료계면반응、미관조직결구화궤계성능적영향, 이용제압주조법제비료체적분수균위40%적Al2O3섬유증강순려화Al-Cu합금 (1%, 3%화5%)복합재료.채용X사선、 TEM、 SEM화랍신실험수단, 관찰화측시료4충복합재료적미관조직화궤계성능.결과표명, Al2O3섬유표면함유비정SiO2성분, 재고응력하역우개렬.동원소적가입대재료적석출산생화궤계성능유중요영향.동원소인입후재복합재료중섬유표면처편취화부집, 촉진료계면θ상석출, 병수기체중Cu함량제고이증가.당동함량증가도5%후, 기체내부야출현명현적석출상.랍신실험결과표명수착Cu함량적증가복합재료적항랍강도증고, Al2O3f/Al-Cu여Al2O3f/순Al상비, 항랍강도분별증가료102%, 146%화171%.SEM단구관찰표명: 기체합금적단구기본상도정굉관취성단구, 구유저적전연성화시렬문리;대량적섬유종복합재료기체중발출, 일사섬유피랍단, 저사특점여계면결합물화다정적Al2O3섬유결구밀절상관.