sicp颗粒增强镁基复合材料弹塑性的研究

《sicp颗粒增强镁基复合材料弹塑性的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕十学位论文摘要本文对镁基复合材料进行了综述，研究了镁基复合材料的制备方法，对其力学性能及弹塑性性质等问题进行了分析研究。为了改善碳纳米管与镁基体之问的界面相容性，本实验对碳纳米管进行了处理，在其表面镀覆上了一层镍。以镀镍碳纳米管和SiC颗粒作为增强相，AZ9D作为基体。采用搅拌铸造法制备了CNTs／AZ91D、CNTs／SiC以Z91D两种复合材料。本实验对镁基复合材料的弹性模量、硬度、抗拉强度及延伸率进行了测试，并研究了各种性能指标随增强相含量的变化情况。结果表明：CNTs含量(体积分数)1％以内时，CNTs体积分数与镁基复合材料弹性模量、抗拉强度、硬度和延伸率

2、成jF比。当CNTs含量(体积分数)超过1％时，复合材料弹性模量和硬度几乎没有升高，抗拉强度和延伸率反而有所降低。增强相CNTs和SiCp均起到细化晶粒组织的作用，尤其是CNTs对基体材料的细化作用比较明显。CNTs在复合材料起到桥连的作用，断裂机制为界面脱开。CNTs／AZ91D和CNTs／SiCp／AZ91D复合材料断裂方式为以穿品断裂为主，沿品断裂为辅。增强相CNTs和SiCp可明显细化晶粒组织。镍镀CNTs、SiCp与Mg基体之间存在界面反应，分别生成界面相M92Ni和M92Si，界面反应量较小。为了计算SiCp颗粒脱粘的情况，构建了一个颗粒脱粘的的模型，在

3、这个模型中，随着外部应力增大颗粒脱粘的角度也在增大，用统计力学的方法计算了颗粒脱粘的体积分数，结果表明：当外部应力达到一定程度时，颗粒丌始脱粘，应力进一步增大时，颗粒脱粘的比例在增高，脱粘程度在增大，颗粒有效弹性模量降低，导致复合材料弹tE性能下降。建立了随机分布非定向椭球形SiCp颗粒增强镁基复合材料的模型，分析了体秋分数和长径比对复合材料弹性性质的影响，依据复合材料的强度理论并进一步分析了复合材料的塑性性质，导出了复合材料的弹塑性本构方程。研究了碳化硅颗粒体秋分数和K径比对复合材料弹性模量，体积模最，剪切模量的影响。并研究了复合材料应力应变规律。关键词：镁基复合

4、材料；强度理论；弹塑性性质；碳化硅颗粒SiCp颗粒增强镁基复合弹塑性性质研究AbstractTheresearchprogressofmagnesiummatrixcompositeshasbeenreviewedinthisthesis．Thefabrication，mechanicalpropertiesandreinforcingmechanismsofMg-basedcompositeshavebeenstudied．AnimprovementofthecompatibilitybetweentheCNTsandMgmatrixhasbeenachieved

5、byaelectrolessnickelplatingprocessonthesurfaceofCNTs．Thenickel—platedCNTsandSiCp，havebeenusedasthereinforcement，aswellasthepureAZ91Dhavebeenusedasthematrix．CNTs／AZ91D、CNTs／SiCp／AZ91D．Inthisstudy,ThereinforcementofCNTsandSiCpcouldclearlyrefinetheprimarygrainsofcomposite．TheformationofM9

6、2SiandM92NiisduetothereactionbetweenSiCp、CNTsplatednickelandMgmatrix，thecontentofM92SiandM92Niisverylittle．Tosimulatetheevolutionprocessofinterfacialdebondingbetweenthematrixandreinforcingparticles，andtofurtherestimateitseffectontheoverallelasticbehaviorofpanicle-reinforcedcomposites，a

7、two-levelmicrostructuraleffectivedamageframeworkisproposed．Theprogressivedamageprocessisrepresentedbythedebondinganglesthataregovernedbyexternalloads．．Theevolutionofvolumefractionofdebondedparticlesischaracterizedbystatisticalapproach．Thedebondinganglesincrease．Thedamagedvolumefracti