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在本周的實(shí)驗(yàn)關(guān)系中，我公司研究人員們討論了Grf/Mg復(fù)合材料的微觀組織、力學(xué)性能、熱膨脹系數(shù)和尺寸穩(wěn)定性能，討論了組織與性能之間的關(guān)系，以及各種因素對復(fù)合材料性能的影響。初步研究了二維織物增強(qiáng)對復(fù)合材料熱物性能各方面改善效果。從中，正航儀器總結(jié)出如下結(jié)論：

(1)復(fù)合材料組織致密，纖維與基體結(jié)合良好；SiC混雜顆粒主要成帶狀分布，部分顆粒滲入到纖維束內(nèi)部。纖維與基體的界面處析出不連續(xù)分布的塊狀Mg12Nd相，導(dǎo)致Nd元素在界面處富集。鑄態(tài)復(fù)合材料纖維與基體之間的界面及近界面區(qū)存在大量的位錯(cuò)。

(2)Grf/ZM6復(fù)合材料具有良好的力學(xué)性能。單向M40/ZM6復(fù)合材料(退火態(tài))的抗拉強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度分別為420.6MPa和739.2MPa，加入5%SiC顆粒混雜增強(qiáng)后，復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度分別提高了24.5%和32.6%。復(fù)合材料的比強(qiáng)度達(dá)到281.6 MPa·cm3·g-1，比基體鎂合金提高了一倍。

(3)單向M40/ZM6復(fù)合材料的拉伸斷口較平直，纖維拔出較少；SiC顆粒的加入，導(dǎo)致拉伸斷口有較大起伏，纖維拔出多，材料強(qiáng)度提高。

(4)單向M40/ZM6復(fù)合材料具有遠(yuǎn)低于基體鎂合金的熱膨脹系數(shù)，且熱膨脹系數(shù)具有明顯的方向性。在20℃~100℃范圍內(nèi)，90°方向的平均線膨脹系數(shù)為19.0×10-6/K；0°方向的平均線膨脹系數(shù)僅為1.0×10-6/K。SiC顆粒的加入，可以使復(fù)合材料0°方向上增加，90°方向上降低，從而緩解復(fù)合材料各向異性。

(5)采用石墨纖維織物作為增強(qiáng)體，在降低基體鎂合金熱膨脹系數(shù)的同時(shí)，能夠有效緩解單向纖維增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)各向異性的特點(diǎn)。在20℃~100℃范圍內(nèi)，M40布/ZM6復(fù)合材料的平均線膨脹系數(shù)在3.6~4.1×10-6/K之間，加入5%SiC顆粒后，平均線膨脹系數(shù)降低為3.1~3.8×10-6/K之間。纖維織物增強(qiáng)ZM6復(fù)合材料在0°~90°方向內(nèi)線膨脹系數(shù)差值均小于0.83×10-6/K。

(6)Grf/ZM6復(fù)合材料具有良好的尺寸穩(wěn)定性，M40/ZM6復(fù)合材料0°方向在冷熱沖擊試驗(yàn)過程中Δ(=0.86)最小，尺寸穩(wěn)定性最好；其次是(M40+SiC)/ZM6復(fù)合材料0°方向(Δ=0.97)，再次是(M40布+SiC)/ZM6復(fù)合材料0-90°方向(Δ=1.08)。合理的熱處理工藝和纖維鋪層方式都有利于提高復(fù)合材料的尺寸穩(wěn)定性。http://www.gtiwv.com