超声化学原位合成纳米Al₂O₃/6063Al复合材料组织及高温蠕变性能

来源：复合材料学报杂志2015年第5期北京时间：

作者：赵玉涛, 林伟立, 怯喜周, 刘晓君, 王春梅,

摘要：为研究纳米颗粒增强铝基复合材料的高温蠕变特性, 基于6063Al-Al₂(SO₄)₃体系, 采用超声化学原位合成技术, 制备出不同Al₂O₃体积分数(5%、7%)的纳米Al₂O₃/6063Al复合材料, 通过高温蠕变拉伸试验测试其高温蠕变性能, 利用XRD、OM、SEM及TEM分析其微观形貌。结果表明:施加高能超声可显著细化增强体颗粒并提高其分布的均匀性, 所生成的Al₂O₃增强颗粒以圆形或近六边形为主, 尺寸为20~100 nm;纳米Al₂O₃/6063Al复合材料的名义应力指数、表观激活能和门槛应力值与基体相比大幅提高, 均随着增强体体积分数的增加而提高, 表明纳米Al₂O₃/6063Al复合材料的抗蠕变性能提高;纳米Al₂O₃/6063Al复合材料的真应力指数为8, 说明复合材料蠕变机制符合微结构不变模型, 即受基体晶格扩散的控制;纳米Al₂O₃/6063Al复合材料的高温蠕变断口特征以脆性断裂为主, 高应力下形成穿晶断裂, 低应力下形成沿晶断裂和晶界孔洞;纳米Al₂O₃/6063Al复合材料的主要强化机制为位错强化与弥散强化。

关键词：原位合成, 纳米Al₂O₃/6063Al, 复合材料, 超声处理, 微观结构, 高温蠕变,