池园园:Mg3Sb2增强镁基复合材料组织性能研究论文

池园园:Mg3Sb2增强镁基复合材料组织性能研究论文

本文主要研究内容

作者池园园(2019)在《Mg3Sb2增强镁基复合材料组织性能研究》一文中研究指出:镁基复合材料以其高的比强度、模量、硬度、尺寸稳定性,以及优良的耐磨性、减震性能和高温性能,在航空航天、汽车、电子、运输等领域获得了越来越广泛的关注。但其力学性能较差,限制了其进一步的应用。为了改善镁基复合材料的力学性能,本文采用粉末冶金的方法反应合成了Mg3Sb2/Mg、(Mg3Sb2+AlSb)/Mg复合材料。首先,计算了298K、400K、600K、800K、1000K、1200K温度下的吉布斯自由能和Sb含量(wt%下同)分别为7.7%、15.4%、23.1%的绝热温度,研究Mg3Sb2增强镁基复合材料的合成机制。然后,将不同成分配比的Mg粉、Sb粉和不同成分配比的Mg粉、Sb粉、Al粉混合通过粉末冶金的方法,制备Mg3Sb2/Mg、(Mg3Sb2+AlSb)/Mg复合材料。采用XRD、SEM分析复合材料的物相组成和微观组织观察;通过显微硬度计和拉伸试验机测试Mg3Sb2/Mg、(Mg3Sb2+AlSb)/Mg复合材料的力学性能;通过电化学实验研究Mg3Sb2/Mg、(Mg3Sb2+AlSb)/Mg复合材料的耐腐蚀性能;通过腐蚀磨损实验分析Mg3Sb2/Mg、(Mg3Sb2+AlSb)/Mg复合材料的腐蚀磨损性能。随后研究烧结温度对(Mg3Sb2+AlSb)/Mg复合材料组织性能的影响。结果表明:3Mg+2Sb=Mg3Sb2反应能自发进行;Sb含量为7.7%、15.4%、23.1%时,Mg-Sb合成反应不能自蔓延发生;金属间化合物Mg3Sb2的合成温度为544.58℃、621.84℃和666.14℃。温度为544.58℃和621.84℃时,Mg和Sb以固相存在,在Mg和Sb的固-固界面发生3Mg(s)+2Sb(s)=Mg3Sb2(s)反应,以表面扩散为主。温度为666.14℃时,烧结过程为液相烧结,以体积扩散为主。粉末冶金反应合成可制备出不同成分配比的Mg3Sb2/Mg复合材料。当Sb含量分别为7.7%、15.4%、23.1%时,通过显微组织观察金属间化合物Mg3Sb2随着Sb含量的增加不断长大;Mg3Sb2/Mg复合材料的显微硬度随着Sb含量的增加而增加,抗拉强度随着Sb含量的增加呈现先增加后减小的趋势;腐蚀电位分别为-1.53V、-1.45 V、-1.47 V,腐蚀电流密度分别为3.281×10-5A·cm-2、1.75×10-6A·cm-2、3.35×10-6A·cm-2。Mg3Sb2/Mg复合材料在3.5%NaCl溶液和摩擦力的共同作用下,腐蚀摩擦系数随着Sb含量的增加而逐渐降低。通过Mg3Sb2/Mg、(Mg3Sb2+AlSb)/Mg复合材料的性能对比可知,(Mg3Sb2+AlSb)/Mg复合材料的力学性能、耐腐蚀性能均优于Mg3Sb2/Mg复合材料,但其耐磨性能较差。烧结温度为650℃、700℃、750℃、800℃的条件下,(Mg3Sb2+AlSb)/Mg复合材料的显微硬度和抗拉强度均随着烧结温度的升高先增大后减小,烧结温度为750℃时,其显微硬度71 HV、抗拉强度167 MPa均达到最大值;烧结温度为700℃,(Mg3Sb2+AlSb)/Mg复合材料的自腐蚀电位为-1.36 V,耐腐蚀性能最佳。本课题的创新点是将金属间化合物Mg3Sb2、金属间化合物AlSb作为增强相在镁基复合材料中原位合成。

Abstract

mei ji fu ge cai liao yi ji gao de bi jiang du 、mo liang 、ying du 、che cun wen ding xing ,yi ji you liang de nai mo xing 、jian zhen xing neng he gao wen xing neng ,zai hang kong hang tian 、qi che 、dian zi 、yun shu deng ling yu huo de le yue lai yue an fan de guan zhu 。dan ji li xue xing neng jiao cha ,xian zhi le ji jin yi bu de ying yong 。wei le gai shan mei ji fu ge cai liao de li xue xing neng ,ben wen cai yong fen mo ye jin de fang fa fan ying ge cheng le Mg3Sb2/Mg、(Mg3Sb2+AlSb)/Mgfu ge cai liao 。shou xian ,ji suan le 298K、400K、600K、800K、1000K、1200Kwen du xia de ji bu si zi you neng he Sbhan liang (wt%xia tong )fen bie wei 7.7%、15.4%、23.1%de jue re wen du ,yan jiu Mg3Sb2zeng jiang mei ji fu ge cai liao de ge cheng ji zhi 。ran hou ,jiang bu tong cheng fen pei bi de Mgfen 、Sbfen he bu tong cheng fen pei bi de Mgfen 、Sbfen 、Alfen hun ge tong guo fen mo ye jin de fang fa ,zhi bei Mg3Sb2/Mg、(Mg3Sb2+AlSb)/Mgfu ge cai liao 。cai yong XRD、SEMfen xi fu ge cai liao de wu xiang zu cheng he wei guan zu zhi guan cha ;tong guo xian wei ying du ji he la shen shi yan ji ce shi Mg3Sb2/Mg、(Mg3Sb2+AlSb)/Mgfu ge cai liao de li xue xing neng ;tong guo dian hua xue shi yan yan jiu Mg3Sb2/Mg、(Mg3Sb2+AlSb)/Mgfu ge cai liao de nai fu shi xing neng ;tong guo fu shi mo sun shi yan fen xi Mg3Sb2/Mg、(Mg3Sb2+AlSb)/Mgfu ge cai liao de fu shi mo sun xing neng 。sui hou yan jiu shao jie wen du dui (Mg3Sb2+AlSb)/Mgfu ge cai liao zu zhi xing neng de ying xiang 。jie guo biao ming :3Mg+2Sb=Mg3Sb2fan ying neng zi fa jin hang ;Sbhan liang wei 7.7%、15.4%、23.1%shi ,Mg-Sbge cheng fan ying bu neng zi man yan fa sheng ;jin shu jian hua ge wu Mg3Sb2de ge cheng wen du wei 544.58℃、621.84℃he 666.14℃。wen du wei 544.58℃he 621.84℃shi ,Mghe Sbyi gu xiang cun zai ,zai Mghe Sbde gu -gu jie mian fa sheng 3Mg(s)+2Sb(s)=Mg3Sb2(s)fan ying ,yi biao mian kuo san wei zhu 。wen du wei 666.14℃shi ,shao jie guo cheng wei ye xiang shao jie ,yi ti ji kuo san wei zhu 。fen mo ye jin fan ying ge cheng ke zhi bei chu bu tong cheng fen pei bi de Mg3Sb2/Mgfu ge cai liao 。dang Sbhan liang fen bie wei 7.7%、15.4%、23.1%shi ,tong guo xian wei zu zhi guan cha jin shu jian hua ge wu Mg3Sb2sui zhao Sbhan liang de zeng jia bu duan chang da ;Mg3Sb2/Mgfu ge cai liao de xian wei ying du sui zhao Sbhan liang de zeng jia er zeng jia ,kang la jiang du sui zhao Sbhan liang de zeng jia cheng xian xian zeng jia hou jian xiao de qu shi ;fu shi dian wei fen bie wei -1.53V、-1.45 V、-1.47 V,fu shi dian liu mi du fen bie wei 3.281×10-5A·cm-2、1.75×10-6A·cm-2、3.35×10-6A·cm-2。Mg3Sb2/Mgfu ge cai liao zai 3.5%NaClrong ye he ma ca li de gong tong zuo yong xia ,fu shi ma ca ji shu sui zhao Sbhan liang de zeng jia er zhu jian jiang di 。tong guo Mg3Sb2/Mg、(Mg3Sb2+AlSb)/Mgfu ge cai liao de xing neng dui bi ke zhi ,(Mg3Sb2+AlSb)/Mgfu ge cai liao de li xue xing neng 、nai fu shi xing neng jun you yu Mg3Sb2/Mgfu ge cai liao ,dan ji nai mo xing neng jiao cha 。shao jie wen du wei 650℃、700℃、750℃、800℃de tiao jian xia ,(Mg3Sb2+AlSb)/Mgfu ge cai liao de xian wei ying du he kang la jiang du jun sui zhao shao jie wen du de sheng gao xian zeng da hou jian xiao ,shao jie wen du wei 750℃shi ,ji xian wei ying du 71 HV、kang la jiang du 167 MPajun da dao zui da zhi ;shao jie wen du wei 700℃,(Mg3Sb2+AlSb)/Mgfu ge cai liao de zi fu shi dian wei wei -1.36 V,nai fu shi xing neng zui jia 。ben ke ti de chuang xin dian shi jiang jin shu jian hua ge wu Mg3Sb2、jin shu jian hua ge wu AlSbzuo wei zeng jiang xiang zai mei ji fu ge cai liao zhong yuan wei ge cheng 。

论文参考文献

  • [1].固相合成Al2O3/AZ31镁基复合材料微观组织与力学性能[D]. 魏帅虎.哈尔滨理工大学2019
  • [2].石墨烯纳米片增强AZ91D镁基复合材料的制备及组织性能研究[D]. 张婷.中北大学2019
  • [3].Al2O3陶瓷球增强镁基复合材料的制备及性能[D]. 孙超.吉林大学2018
  • [4].高温CNTs增强AZ91镁基复合材料组织和性能研究[D]. 陆志鹏.南昌大学2018
  • [5].CNTs/Al2O3联合增强镁基复合材料的组织与力学性能的研究[D]. 于洋.河北工业大学2016
  • [6].Mg2B2O5w/ND增强镁基复合材料的室温力学行为及机理研究[D]. 李小强.青海大学2018
  • [7].Al2O3f/Mg-6Al-0.5Nd-1Gd镁基复合材料的制备工艺及其组织性能[D]. 张东杰.西安理工大学2017
  • [8].预处理CNTs增强AZ91镁基复合材料的组织细化机制[D]. 邱志强.南昌大学2018
  • [9].超声辅助粉末热压半固态成形法制备纳米SiC颗粒增强Mg-9Al镁基复合材料组织及力学性能研究[D]. 李明.太原理工大学2017
  • [10].放电等离子烧结结合热挤压制备纳米相增强镁基复合材料[D]. 闫妍.太原理工大学2017
  • 读者推荐
  • [1].碳纳米管增强铝基复合材料的制备与性能研究[D]. 赵志凯.郑州大学2019
  • [2].溶胶—凝胶法制备纳米Al2O3及其增强铜基复合材料性能的研究[D]. 朱金超.西安理工大学2019
  • [3].固相合成Al2O3/AZ31镁基复合材料微观组织与力学性能[D]. 魏帅虎.哈尔滨理工大学2019
  • [4].石墨烯增强铝基复合材料的制备及其性能研究[D]. 高一波.中北大学2019
  • [5].石墨烯纳米片增强AZ91D镁基复合材料的制备及组织性能研究[D]. 张婷.中北大学2019
  • [6].颗粒增强镁基复合材料力学行为的研究[D]. 魏俊磊.太原理工大学2018
  • [7].预处理CNTs增强AZ91镁基复合材料的组织细化机制[D]. 邱志强.南昌大学2018
  • [8].涂层碳纤维增强AZ91镁基复合材料制备与界面研究[D]. 叶达林.南昌大学2016
  • [9].钛铝碳增强铝基复合材料的制备与摩擦学性能研究[D]. 马乾力.北京交通大学2010
  • [10].耐热钛基复合材料(TiB+La2O3)/Ti的微结构及力学性能研究[D]. 张珍桂.上海交通大学2010
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自湖北工业大学的池园园,发表于刊物湖北工业大学2019-07-18论文,是一篇关于反应合成论文,镁基复合材料论文,金属间化合物论文,力学性能论文,电化学腐蚀性能论文,湖北工业大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自湖北工业大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

    池园园:Mg3Sb2增强镁基复合材料组织性能研究论文
    下载Doc文档

    猜你喜欢