研究團隊利用異質金屬顆粒提升鎂基復合材料強韌性
發布日期：2023.11.22
鎂基復合材料以其輕質、高強度、優異的導熱性和多功能性等特點，在眾多工業應用中備受青睞，有望成為未來材料科學和工程領域的重要創新方向。然而，同時提高鎂基復合材料的強度和延展性是一項巨大的挑戰。
廣東省科學院新材料研究所潘復生院士團隊采用攪拌鑄造結合球磨工藝制備了Ti顆粒增強AZ91鎂基復合材料鑄錠和熱擠壓板材。研究結果表明，加入Ti顆粒后，復合板材的織構強度降低， 再結晶晶粒的生長受到抑制，從而促進了力學性能的提升。同時，團隊采用半固態攪拌和熱擠壓技術，在AZ91D鎂合金基體中引入不同含量的TC4顆粒進行強化。研究發現，TC4顆粒的加入可以顯著細化復合材料的晶粒，提高強度，顯著提升復合材料的耐磨損性能。
圖3:Ti/AZ9D復合材料微觀組織和界面特征
研究表明，這種Ti及其合金強化的鎂基復合材料成功結合了鎂合金的低密度優勢與金屬增強相的高強度、高模量優勢，使復合材料在保證一定塑性的前提下實現了較高的強度和良好的抗磨損性能。該復合材料的成功制備為輕量化交通工具和航空航天領域提供了全新選材，預計將對我國輕合金的研發和應用產生深遠影響。
該研究得到了廣東省基礎與應用基礎研究重大項目（2020B0301030006）；廣東省科學院建設國內一流研究機構行動專項資金項目（2020GDASYL-20200101001）的資助，相關研究成果近日發表于Journal of Materials Research and Technology（中科院SCI材料科學大類1區Top期刊）。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.09.069
https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.10.024
供稿|有色金屬研究室
供圖|有色金屬研究室
