复合材料学报

作者：何玲, 刘晨光, 李文生, 孙卫民, 潘莉莉,

关键词：铝合金复合材料, Al₂O₃@Y₃Al₅O₁₂复合纳米纤维, 抗拉强度, 延伸率, 芯-壳结构,

采用一种具有芯-壳结构的复合纳米纤维增强铝合金复合材料，可以在提高抗拉强度的同时增加塑性。通过真空热压烧结技术制备了Al₂O₃@Y₃Al₅O₁₂复合纳米短纤维增强2024铝合金复合材料。研究了纤维添加质量分数对复合材料致密度、硬度、抗拉强度及延伸率的影响；并探究了芯-壳结构在复合材料增韧中的作用。结果表明：Al₂O₃@Y₃Al₅O₁₂纳米短纤维具有良好的分散性，在超声分散及机械搅拌混粉后均匀吸附在铝合金颗粒表面，无分层及团聚现象；经热压烧结后，Al₂O₃@Y₃Al₅O₁₂纳米短纤维以短纤维形态均匀分散在铝合金基体内，少量添加Al₂O₃@Y₃Al₅O₁₂纳米短纤维起到了桥联和孔洞填充作用，使复合材料致密度和硬度提高；添加质量分数为1wt%时，抗拉强度和延伸率取得最大值，由铝合金的249.3 MPa、2.9%增加到299.1 MPa、4.3%。Al₂O₃@Y₃Al₅O₁₂纳米短纤维的添加可以细化晶粒，阻碍裂纹扩展，且在拔出/断过程中Al₂O₃@Y₃Al₅O₁₂纳米短纤维芯-壳结构的塑性变形起到了增强增韧作用。

来源：2020年第2期

《复合材料学报》期刊编辑部

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