碳纳米管增强镁基复合材料的组织与力学性能

来源：机械工程材料杂志2016年第5期北京时间：

作者：夏伟军, 朱小平, 张孟军, 姚诗杰

摘要：在Mg-1.3Mn-1.0Ce-4.0Zn合金熔体中加入质量分数为0～1.5%的碳纳米管(CNTs), 采用搅拌铸造法制备了碳纳米管增强镁基复合材料, 研究了复合材料的组织和力学性能, 并探讨了复合材料的强韧化机制。结果表明: CNTs能细化基体合金的晶粒尺寸, 改变晶粒形貌及第二相的分布特征; 随着CNTs添加量增大, 复合材料的室温强度、断口伸长率和硬度均呈先增大后减小的趋势; 当CNTs的质量分数为0.5%时, 室温强度、断后伸长率和硬度最高, 分别为212.2 MPa, 21.1%和55.0 HBW, 较基体合金的分别增加了8.5%, 37.5%和10%; 复合材料的强韧化机制包括增强相强化、第二相强化和细晶强化, 而晶粒细化、CNTs的润滑作用及对裂纹的阻碍作用是复合材料塑性提高的主要原因。

关键词：碳纳米管, 镁基复合材料, 力学性能, 强韧化机制