田君
,
李文芳
,
韩利发
,
彭继华
,
刘刚
材料导报
镁基复合材料具有低的密度、高的比强度和比模量以及良好的耐磨性能和减震性能,在航空航天,特别是汽车工业中具有广阔的市场.综述了镁基复合材料常用的基体合金与增强体、制备方法与性能以及应用现状.对镁基复合材料的研究方向提出了一些看法和展望.
关键词:
镁基复合材料
,
界面行为
,
制备方法
彭继华
,
李文芳
,
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.01.001
研究了两种组织形貌相似的先进锆合金M5TM和N36锆合金核燃料包壳管材的单轴拉伸和内压蠕变性能.利用x射线衍射仪分析了它们的织构.试验发现两种先进锆合金包壳材料的蠕变性能表现出明显的各向异性.根据试验条件下的蠕变机理,结合弹性粘塑性自洽模型定性地分析了织构对锆合金管材蠕变各向异性的影响,解释了先进锫合金各向异性随应力指数变化的共性规律.揭示了织构与先进锆合金管材蠕变各向异性的定性关系.由于成分和织构因素的共同作用,在研究的试验条件下,N36合金的初始蠕变应变、稳态蠕变速率低于M5合金.织构是合金蠕变行为产生各向异性的主要原因,对于再结晶状态的先进锆合金包壳管,具有(0002)织构特征时,应力指数越高(即施加的应力水平越高),其蠕变的各向异性值越大.
关键词:
先进锆合金
,
织构
,
蠕变
,
各向异性
陈东初
,
李文芳
,
揭军
,
彭继华
稀有金属材料与工程
采用自制的恒流非对称方波电源用微弧氧化法在AZ91D镁合金表面制备了耐腐蚀陶瓷膜,通过微观分析手段对微弧氧化膜的截面特征、元素成分分布及表面膜的相组成进行了分析,研究了微弧氧化工艺参数对膜层表面形貌、微观结构与组成等的影响.结果表明,提高电流密度会造成组织疏松微孔孔径增大;硅酸盐溶液中微弧氧化制得的陶瓷膜优于铝酸盐溶液.而且电解液中的离子可参与成膜反应,硅酸盐溶液体系镁合金微弧氧化陶瓷层主要由MgO和Mg_2SiO_4相组成,铝酸盐溶液体系微弧氧化膜层主要由MgAl_2O_4相组成.
关键词:
镁合金
,
微弧氧化
,
陶瓷膜
,
微观结构
田君
,
李文芳
,
韩立发
,
彭继华
材料导报
综述了国内外金属基复合材料的抗高温蠕变性能的研究进展.重点分析了蠕变理论研究中的3种理论模型的特点,指出理论研究的核心问题是位错越过第二的机制以及门槛应力的来源.详述了目前蠕变实验研究的各种实验方法与特点.讨论了利用计算机有限元分析来进行蠕变研究的优点.针对目前我国金属基复合材料的抗高温蠕变性能的研究方法提出了一些看法和展望.
关键词:
金属基复合材料
,
位错
,
门槛应力
,
蠕变
郭小宏
,
杜
,
李文芳
,
彭继华
中国有色金属学报
利用Mg-20%Sb中间合金对过共晶Mg-4.8%Si合金进行变质处理,考察Sb的含量对Mg_2Si初晶变质效果(主要包括形态和尺寸)的影响规律,并讨论其变质机制.结果表明:Sb的加入量是决定其能否有效变质过共晶Mg-4.8%Si合金中Mg_2Si初晶的重要因素;在未变质的过共晶Mg-Si合金中,Mg_2Si初晶以粗大的树枝晶状为主;当Sb加入量低于0.8%(质量分数)时,Mg_2Si初晶形态无明显改善,其平均尺寸略有降低;当Sb加入量达到并超过1.2%后,Sb才能有效变质过共晶Mg-4.8%Si合金中Mg_2Si初晶,且Mg_2Si初晶呈细小的颗粒状弥散分布,其平均尺寸迅速减小;其变质机制应与残留在熔体中弥散分布的Mg_3Sb_2粒子作为Mg_2Si初晶的形核核心有关.
关键词:
过共晶Mg-Si合金
,
Sb
,
变质
,
Mg_2Si初晶
刘贯军
,
李文芳
,
彭继华
,
尧建刚
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.02.002
用晶化的硅酸铝短纤维作增强体,用磷酸铝作黏结剂制得预制体,用AZ91D作基体金属,通过挤压浸渗工艺制备镁基复合材料.通过光学显微分析、XRD衍射分析、SEM扫描分析等,初步观察研究了硅酸铝短纤维增强镁基复合材料的界面反应规律和反应产物.结果表明:用硅酸铝短纤维增强AZ91D镁合金通过浸渗挤压法制备镁基复合材料是可行的;镁与磷酸铝黏结剂反应后在界面上生成一定数量的MgO颗粒和少量的MgAl2O4颗粒,致使硅酸铝增强纤维和镁合金基体之间形成较强界面结合;另外,在硅酸铝短纤维的晶化处理过程中,由于非晶态SiO2的析出,导致Mg2Si脆性相在界面附近产生,从而对该复合材料的力学性能产生一定影响.
关键词:
镁基复合材料
,
硅酸铝纤维
,
磷酸铝黏结剂
,
热力学分析
刘贯军
,
李文芳
,
马利杰
,
彭继华
复合材料学报
以晶化的硅酸铝短纤维(Al2O3-SiO2),sf为增强体、用磷酸铝为预制体粘结剂,通过挤压浸渗工艺制备了(Al2O3-SiO2)sf/AZ91D镁基复合材料.通过光学显微镜、TEM和HREM分析研究了复合材料的界面微观结构和界面反应产物.结果表明:用挤压浸渗法制备的硅酸铝短纤维增强AZ91D镁基复合材料的界面厚度约为100nm,界面上除有一定数量的MgO颗粒和少量的MgAl2O4和Mg2Si颗粒外,还有少量的MgP4等反应产物存在;硅酸铝增强纤维与镁合金基体之间形成了较强界面结合,界面微观结构比较理想.力学性能测试表明,与AZ91D基体合金相比,复合材料的室温抗拉强度提高了约18%,弹性模量提高了约58%.
关键词:
镁基复合材料
,
硅酸铝纤维
,
磷酸铝粘结剂
,
界面结构
,
力学性能
田君
,
李文芳
,
韩立发
,
彭继华
,
刘刚
复合材料学报
利用常应力拉伸蠕变试验法对体积分数为25%的硅酸铝短纤维(Al2O3-SiO2(sf))增强AZ91D镁基复合材料及其基体合金AZ91D在温度为473 K和573 K、外加应力为30～100 MPa下进行蠕变测试.根据应变和应变速率曲线,计算出复合材料的真应力指数、真蠕变激活能、真门槛应力、载荷转移因子和蠕变本构方程.TEM分析结果表明,复合材料蠕变后的门槛应力来源于短纤维表面上的MgO颗粒和Mg17Al12析出相对可动位错的钉扎作用,短纤维具有承载和传递载荷作用,从而提高了复合材料的抗蠕变性能.
关键词:
镁基复合材料
,
应力指数
,
蠕变激活能
,
门槛应力
,
本构方程
