自蔓延高溫合成Al-Mg-,2-Si復(fù)合材料及性能表征.pdf

1、金屬間化合物Mg2Si具有低密度、高熔點、高的彈性模量及高比強(qiáng)度等優(yōu)點，是一種潛在的中高溫結(jié)構(gòu)材料，受到航空航天及汽車工業(yè)等領(lǐng)域材料研究工作者的重視。但是，Mg2Si與其它高溫金屬硅化物合金一樣，其室溫脆性很難機(jī)械加工成型和進(jìn)一步的工業(yè)應(yīng)用。所以對金屬間化合物Mg2Si的增韌研究，不論從理論還是實際應(yīng)用都具有重要意義。 本文針對Al-Mg-Si弱放熱反應(yīng)體系從熱力學(xué)及結(jié)構(gòu)動力學(xué)方面進(jìn)行了研究。通過對理想狀態(tài)下反應(yīng)絕熱溫度的計算，

2、明確了預(yù)熱溫度、Al添加量與絕熱溫度的關(guān)系。結(jié)果表明：隨著預(yù)熱溫度的升高Al-Mg-Si體系的絕熱溫度升高，最后達(dá)到平臺；隨著Al添加量的增加，Al-Mg-Si體系的絕熱溫度逐漸減小，絕熱平臺也減小。 采用熱爆和自蔓延燃燒合成了Al/Mg2Si復(fù)合材料。并對其反應(yīng)過程進(jìn)行了比較，明確了兩種模式制備Al/Mg2Si復(fù)合材料的不同工藝要求。探討了機(jī)械活化、預(yù)熱溫度、預(yù)熱速度、壓坯壓力、Mg粉粒度及Al的添加量等不同工藝參數(shù)對自蔓延合

3、成Al/Mg2Si復(fù)合材料的物相組成及微觀形貌的影響，總結(jié)了燃燒合成制備Al/Mg2Si復(fù)合材料的參數(shù)優(yōu)化方案。 采用燃燒波淬熄法，通過添加引燃劑(Al-Ti-C)，利用柱體鋼模成功的淬熄了Al/Mg2Si的自蔓延燃燒合成反應(yīng)，并對不同反應(yīng)程度的微區(qū)產(chǎn)物進(jìn)行XRD物相分析和微觀形貌分析，運用固相擴(kuò)散．溶解析出機(jī)制對反應(yīng)形成Al/Mg2Si的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變過程進(jìn)行解釋。結(jié)果表明：Al/Mg2Si的燃燒合成包括以下幾個過程：(1)預(yù)熱階段