复合材料学报

作者：李玄, 赵科, 刘金铃,

关键词：铝基复合材料, 纳米Al₂O₃颗粒, 高温压缩强度, 门槛应力, 亚结构不变,

为提高铝基材料的高温力学性能以满足其在573 K以上用于航空航天装备结构件的性能需求，采用高能球磨结合真空热压烧结工艺制备了体积分数高达20vol%的纳米Al₂O₃颗粒(146 nm)增强铝基复合材料，对其微观结构和高温压缩性能进行了研究。结果表明：纳米Al₂O₃颗粒均匀分散于超细晶铝基体中，且复合材料完全致密；该复合材料具有优异的高温压缩性能：应变速率为0.001/s时，473 K时压缩强度高达380 MPa，即使673 K时依然高达250 MPa，比其他传统铝基材料提高至少1倍；通过对其流变应力进行基于热激活的本构模型拟合可以发现，该复合材料具有高的应力指数(30)和表观激活能(204.02 kJ/mol)。这是由于高体积分数纳米颗粒能够有效钉扎晶界，并与铝基体形成热稳定的界面结合，显著提高复合材料的组织热稳定性，而且在变形过程中与晶界有效阻碍位错运动，显著提高复合材料的热变形门槛应力(在473~673 K时为190.6~328.4 MPa)，其热变形过程可以由亚结构不变模型进行解释。

来源：2023年第2期

《复合材料学报》期刊编辑部

查看复合材料学报杂志2023年第2期