Gr/Mg复合材料的阻尼行为研究

对比研究了 ZM5镁合金及其 Gr/ Mg复合材料的室温和高温阻尼行为 ,发现它们的阻尼行为相似 ,但镁基复合材料阻尼性能无论在室温还是在高温下都优于镁合金 ,并随温度升高 ,这种提高的效果更大。研究认为镁基复合材料的主要阻尼机制是室温的位错阻尼和高温的界面阻尼。     

镁基材料的阻尼性能研究进展与展望

简要介绍了高阻尼镁合金及镁基复合材料的研究进展,叙述了应变振幅、频率、温度、热处理以及合金成分对镁合金阻尼性能的影响,分析了镁基复合材料的阻尼机制及阻尼设计.对高阻尼镁基材料的重要发展方向进行了展望.     

高阻尼镁基复合材料研究现状

简述了镁基复合材料阻尼性能的研究现状,介绍了高阻尼镁基复合材料的位错型和界面型阻尼微观机制,分别阐述了基体成分、增强相类型和含量、基体和增强体界面、应变振幅、温度、频率和处理工艺对镁基复合材料阻尼性能的影响。简要分析了镁基复合材料阻尼设计思想,并对其发展方向进行了展望。     

镁基高阻尼材料加工工艺研究现状及展望

首先介绍了高阻尼镁合金的两种典型阻尼机制及合金元素、晶粒尺寸、变形工艺、热处理对镁合金阻尼性能的影响。其次,通过分析镁基复合材料的阻尼特点,指出高阻尼材料兼顾高阻尼和高强度是未来研究的发展趋势,但当前关于镁基复合材料的研究有待深入,且存在基体与增强体之间的界面反应等问题需要解决。最后提出通过添加新的增强相,从而引入新的阻尼机制来解决阻尼性能及力学性能的矛盾,将成为镁基复合材料加工的未来研究方向。     

增强物的加入对纯镁阻尼性能的影响

制备了以纯镁为基体,以混杂碳化硅颗粒和硅酸铝短纤维为增强物的镁基复合材料,研究了其机械性能和阻尼性能。结果表明,增强物的加入提高了纯镁的强度,但同时也减小了复合材料阻尼的应变振幅效应,从而降低了其阻尼性能。研究证明此镁基复合材料的阻尼行为可按Ｇ－Ｌ位错阻尼理论解释,与纯镁一致。      

粉煤灰漂珠粒径对粉煤灰漂珠/AZ91D镁合金复合材料阻尼性能的影响

通过搅拌铸造法向半固态AZ91D镁合金中添加粉煤灰漂珠（FAC）制备了FAC/AZ91D镁合金复合材料,研究了FAC粒径对该复合材料阻尼性能的影响。结果表明:FAC/AZ91D镁合金复合材料的阻尼性能明显优于基体材料,在FAC含量相同时,FAC的粒径越大,其阻尼性能越好。室温下FAC对提高FAC/AZ91D镁合金复合材料的阻尼性能起重要作用,FAC附近的基体产生了高密度的位错,形成了塑性区。室温下FAC粒径越大,在其附近产生的塑性区越大,阻尼性能越好。随温度的升高,FAC/AZ91D镁合金复合材料的阻尼性能迅速提高。位错、晶界以及FAC和基体之间的界面运动是提高阻尼性能的关键。      

Cr／Mg复合材料的阻尼行为研究

对比研究了ＺＭ５镁合金及其Ｇｒ／Ｍｇ复合材料的室温和高温阻尼行为，发现它们的阻尼行为相似，但镁基复合材料阻尼性能无论在室温还是在高温下都优于镁合金，并随温度升高，这种提高的效果更大。     

原位TiB2/7055铝基复合材料的力学性能与阻尼性能

采用混合盐法制备了原位TiB2颗粒增强7055铝基复合材料,研究了该复合材料的力学性能和阻尼性能.结果表明:随着TiB2颗粒质量分数的增加,复合材料的屈服强度和抗拉强度提高;在阻尼测试的温度、频率范围内,复合材料的阻尼性能随着温度的提高和TiB2颗粒含量的增加而提高.复合材料的强化机制主要是位错强化和弥散强化;复合材料阻尼性能提高的主要机制是位错阻尼和界面阻尼.     

镍涂层短碳纤维增强AZ91D镁基复合材料的界面特征和阻尼性能

使用表面化学镀镍的短碳纤维为增强体、AZ91D粉为基体金属,用粉末冶金法和热挤压工艺制备镁基复合材料,用SEM、TEM-EDS、拉伸和动态热机械分析(DMA)等手段表征其微观形貌、界面结构、力学性能和阻尼性能,研究了金属镍涂层短碳纤维对AZ91D镁基复合材料的界面和阻尼性能的影响。结果表明,碳纤维在复合材料中分布均匀,沿着挤压方向定向排列;镍涂层改善了碳纤维与AZ91D基体之间的润湿性;不同频率的应变谱和G-L特征线都表明:复合材料的阻尼机制,除了位错之外还有其他机制;随着应变频率的提高复合材料的阻尼机制由以界面滑移为主转变为以位错为主。随着温度的升高涂层碳纤维增强镁基复合材料的阻尼容量增大,在250~300℃出现一个阻尼峰。随着频率的提高阻尼峰值的温度移向高温,表现出热激活弛豫过程的特征,根据Arrhenius公式计算出其热激活能(H)为3.448 e V。     

SiCp／LY12铝基复合材料的阻尼行为

研究了ＳｉＣｐ／ＬＹ１２铝基复合材料及基基体铝合金的阻尼行为，发现随温度升高，铭基复合材料的阻尼性能显著增加，优于铝合金，并且增强物含量越多，合复合材料的阻尼性能越好。研究认为位错阻尼和界面阻尼是提高复合材料阻尼性能的原因。     

纯镁基复合材料的阻尼性能

制备了以线了镁为基体，以混杂碳化硅颗粒和硅酸铝短纤维为增强物的一类特殊复合材料，了其阻尼性能，发现镁基复合材料的强度优于纯镁，但阻尼性能却降低了并随增强物含量增加，这种下降越大。镁基复合材料的阻尼民其状态关系密切，退火处理和热循环自理提高了复合材料的阻尼性能。     

镁基复合材料中常用颗粒增强相研究现状

镁基复合材料具有低的密度、高比强度、比刚度与优异的阻尼性能,是汽车、航空航天等领域的理想化轻量材料,已经成为近年来新材料领域的研究热点。合理有效地选择颗粒增强相对于提升镁基复合材料的性能有着重要的作用。分别从外加法与原位合成法两个方面综述了镁基复合材料颗粒增强相的类型及其对材料力学性能的影响,并对其相应的应用现状进行了分析。最后对颗粒增强相的发展趋势进行了展望。     

镁基复合材料高温变形研究进展

自20世纪80年代以来,不同类型(颗粒、晶须、纤维等)的增强镁基复合材料日益增多并得到了广泛的研究。镁基复合材料可设计性较强,且具备突出的力学性能与物理性能,包括低密度、高比刚度、较低的热膨胀系数、良好的阻尼性能、优异的抗震降噪能力及优良的电磁屏蔽性能等,在航空航天、军工制造、汽车电子、建筑用材及生物医用等各领域有着巨大的发展前景,被视作在先进技术领域颇具竞争力的一种轻质金属基复合材料。然而,镁及镁合金的晶体结构为密排六方型,室温下独立的滑移系相对较少,相应地,镁及镁合金具备较差的塑性加工能力。同时,作为硬质相的增强相,与基体镁合金之间的物理化学性能相差较大,存在一定的不兼容性。增强相的添入进一步恶化了镁基复合材料的塑性加工能力,这在很大程度上限制了镁基复合材料的使用。因而,开展关于镁基复合材料在高温变形等方面的研究工作十分重要。国内外关于镁基复合材料高温变形行为方面的科研工作大部分聚焦于不同的工艺参数对高温变形行为的影响、高温变形时发生的加工硬化及动态再结晶现象、建立相应的本构模型等方面。镁基复合材料常见的高温变形方式主要有五种,分别为超塑性变形、高温压缩、热循环变形、高温蠕变及高温二次变形。研究者们针对不同的高温变形方式开展了大量的研究工作,并取得了较为显著的研究成果。其中,高温压缩由于变形工艺相对简单而得到了更为广泛深入的研究。近年来,研究者们不仅探究了不同高温变形方式对镁基复合材料微观组织与性能的影响,还探究了应变量、温度、应变速率等变形条件对镁基复合材料高温变形行为的影响,更深入地探究了镁基复合材料在高温变形过程中的微观组织演变规律与相应的变形机制,结合数值分析构建了相应的本构模型,为镁基复合材料高温变形工艺的制定与优化提供了强有力的理论支持,有助于实现对镁基复合材料微观组织与性能的有效调控。本文综述了镁基复合材料高温变形的不同类型,阐释了镁基复合材料高温变形的本构方程及软化机理,并展望了今后镁基复合材料在高温变形方面的发展方向。     

SiCp和Al2SiO5f混杂增强纯镁的阻尼性能

制备了以混杂碳化硅颗粒和硅酸铝短纤维为增强物，以纯镁为基体的金属基复合材料。     

RE对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金阻尼性能的影响

研究了 RE对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金阻尼性能的影响.研究表明,加入RE后降低了合金低温下的阻尼性能,但明显提高了其在高温下(≥120℃)的阻尼性能.高温下,加入1.0%RE的合金表现出了最高的阻尼性能.由于高温下合金中相界面的软化及粘性滑动,四种合金在高温下均存在一个温度内耗峰,只是出现的温度不同.RE的加入推迟了温度内耗峰出现的温度.分析认为,加入RE后合金的阻尼机制主要是位错机制和界面机制.可动位错密度越高,晶粒越细,晶界和相界越多,阻尼性能越好.     

镁合金及其复合材料电磁屏蔽性能研究进展

航空航天、信息通信等领域不断发展,随之产生的电磁干扰也逐渐被人们重视,面对电磁屏蔽材料兼顾结构轻量化的功能/结构一体化发展趋势,已经有越来越多的研究者将关注点放在了镁合金及其复合材料上。镁合金作为一种密度极低的金属材料,具有较高的比强度和比刚度、优异的阻尼和电磁屏蔽性能,以镁合金为基体制备复合材料可进一步提升材料的综合性能,兼具高导电性、导热性和优异力学性能的碳纳米管（CNTs）、纳米石墨烯（GNPs）等纳米碳基材料和具有特殊空心结构的粉煤灰球（FACs）均可作为镁合金复合材料的增强体,综合提升材料的力学和电磁屏蔽性能。目前,针对镁合金及其复合材料的电磁屏蔽性能研究主要集中于合金化元素选择及成分设计、热处理及加工工艺、晶粒尺寸、织构及相分布、复合材料体系设计等方面。从电磁屏蔽原理出发,综述了近年来镁合金及其复合材料电磁屏蔽性能的研究,主要对镁合金及其复合材料导电、导磁性的影响因素进行了介绍,并讨论了作为复合材料提升镁合金电磁屏蔽性能的机理,最后针对这类轻量化电磁屏蔽结构材料的应用前景进行了展望。     

镁合金板材成形极限图(FLD)的实验研究

首次利用电蚀网格法,在BCS-30D板材成形性试验机上进行镁合金板材成形实验,利用先进的ASAME自动应变测量系统进行应变测量分析,测试镁合金板材的成形极限图(FLD).实验表明,室温下AZ31B镁合金冷轧态板材的力学性能和冲压性能不佳,难以完成成形极限图的测试,不具备成形加工能力;热轧态镁合金板材具有一定的塑性和成形性能,并测试了其成形极限图.成形极限曲线FLC的测试对制订镁合金板材的冲压成形工艺提供了理论依据.     

锑合金化在镁合金中的应用

综述了近年来含锑镁合金的研究进展,总结了锑元素对Mg-Al和Mg-Zn系镁合金铸造性能、金相组织、力学性能、蠕变性能、阻尼性能、耐蚀性能6方面的影响。最后,展望了含锑镁合金的研究方向。