ZnWO4涂覆硼酸鋁晶須增強鋁基復合材料制備與性能研究.pdf

1、隨著科學技術和航天事業(yè)的發(fā)展,具有優(yōu)良綜合性能的結構功能一體化材料受到越來越多的重視。本文采用雙滴定化學沉淀方法,在硼酸鋁晶須表面涂覆ZnWO4,并以純鋁為基體,利用壓力浸滲方法制備晶須體積分數25％的ZnWO4涂覆硼酸鋁晶須增強鋁基復合材料。采用OM、SEM、TEM、XRD和DSC-TG等材料分析方法研究復合材料的微觀組織和界面結構,納米壓痕測試和第一性原理計算以獲得ZnWO4的彈性模量。測試復合材料室溫拉伸性能和布氏硬度,計算了復合

2、材料的高能光子輻射防護性能;同時,研究了復合材料的高溫壓縮變形行為,討論了不同溫度、應變速率對復合材料高溫壓縮變形行為的影響規(guī)律。
　　DSC-TG、XRD、TEM觀察證實,硼酸鋁晶須表面涂覆的ZnWO4在復合材料制備過程中不與基體和硼酸鋁晶須發(fā)生界面反應,ZnWO4涂覆會造成晶須表面粗糙度的增加,增加晶須載荷傳遞能力。力學性能測試結果表明,固定硼酸鋁晶須含量,隨著ZnWO4含量增加,復合材料的室溫力學性能,先增加后降低。當ZnW

3、O4與硼酸鋁晶須的質量比為1:5時,復合材料具有最佳的室溫拉伸性能。對復合材料的高能光子輻射防護性能進行計算表明,ZnWO4涂層的引入顯著提高了復合材料的高能光子輻射防護性能,對X射線的輻射防護效果優(yōu)于γ射線。
　　復合材料的高溫壓縮研究結果表明,當高溫壓縮變形溫度升高或應變速率降低時,復合材料流變應力降低。在相同溫度和應變速率下,ZnWO4含量較高的復合材料流變應力較大,并推導了復合材料流變應力方程。
　　綜上所述,ZnW