SiC晶须对复合材料力学性能的影响

  SiC晶须的表面出现锯齿及台阶状结构对复合材料力学性能的影响可能具有双重作用。一方面,锯齿及台阶状形貌可使SiC晶须受到损伤,使SiC晶须的实际承载能力减小;另一方面,台阶及锯齿状结构可使基体合金与SiC晶须之间的界面相对移动阻力增大,提高界面的传载作用,提高SiC晶须对基体合金的强化效果。然而,由于SiC晶须表面的台阶属于原子尺寸范围,而且这种具有台阶状结构的SiC晶须数量较少,因而对复合材料的力学性能不会产生明显的影响。
  SiCw/MgLi8Al1复合材料具有比基体合金更高的比强度和比模量。然而,SiCw/MgLi8Al1复合材料的塑性较基体合金有明显降低。经350e固溶1h并以冰水淬火、室温时效40h后,其抗拉强度高达278MPa,比铸态复合材料提高41.3%.通过透射电镜及高分辨电镜对热处理后的复合材料界面进行观察发现没有界面变化。这是由于该复合体系热稳定性很好,复合材料在740e的高温下没有发生界面反应,而固溶热处理是在350e的低温下进行的,固溶时间也较短,因而热处理过程中没有改变复合材料的界面结构。由此可见,热处理后复合材料抗拉强度的提高是由于固溶、时效强化造成的。
  SiC晶须与Mg-L-iAl合金的热力学稳定性很好。SiC晶须与基体合金的界面结合紧密,界面光滑、没有反应物,是增强Mg-L-iAl系合金的理想材料。某些SiC晶须表面以{111}晶面与基体合金相结合,出现了70.5b锯齿或109.5b台阶状结构。SiC晶须对Mg-L-iAl系合金具有明显的强化作用,使SiCw/MgLi8Al1复合材料的抗拉强度较基体合金提高50%;热处理后使强度进一步提高41.3%,达到278MPa。
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