与传统结构材料相比, 颗粒增强铝基复合材料有比强度高、比刚度高、耐磨性好兼具优良塑性等优点, 得到了广泛应用[1-4]
颗粒增强铝基复合材料的性能优势, 得益于增强颗粒对铝基体的强韧化作用
因此, 研究PRMMCs的强韧化机理有利于复合材料性能的优化设计
了解增强颗粒对复合材料强度、韧性的影响规律, 是揭示PRMMCs强韧化机理的基础
李侠[5]应用Eshelby等效夹杂理论模拟计算了SiC/2024Al复合材料的屈服强度, 发现其屈服强度随着SiC颗粒尺寸的减小而提高, 与Lloyd[6]的实验结果相符; Song[7]用球形Al2O3颗粒、不规则形状Al2O3颗粒分别强化6061Al合金, 发现球形颗粒强化的复合材料具有较好的塑性, 但强度偏低
目前已经充分了解了特定单一因素对PRMMCs强度、韧性的影响规律, 从而使PRMMCs的性能得到了显著改善
但是, 随着对PRMMCs性能要求的提高, 通过控制单一因素设计复合材料的性能已经无法满足要求
因此需要更深入地研究PRMMCs的强韧化机理, 揭示复合材料中各成分之间的相互作用关系, 以进一步优化设计复合材料的性能
在颗粒增强铝基复合材料的受力过程中, 其主要的强化机制是载荷由铝基体向增强颗粒传递而使增强颗粒承载
因此, 研究增强颗粒与基体适配性关系对应力传递机制的影响, 对于揭示PRMMCs的强韧化机制有重要的意义
徐娜[8]使用等效夹杂模型和割线模量法模拟计算了硬基体、软基体复合材料的应力-应变曲线, 发现基体强度不同则复合材料的模拟结果准确度也不同, 说明不同的基体与增强体搭配有不同的强韧化机制; Gao[9]在应变梯度塑性理论的基础上建立单颗粒模型并计算了颗粒增强铝基复合材料内部的应力、应变表达式, 发现增强颗粒的受力大小、应力集中因子与增强颗粒和基体的弹性模量之比以及基体屈服强度有关, 其比值越大、基体屈服强度越高, 应力集中作用越强; Lee[10]模拟计算了PRMMCs中的热应力分布情况, 发现颗粒、基体的热膨胀系数差对于复合材料内部热应力的分布及大小有显著的影响
以上研究结果表明, PRMMCs中增强颗粒与基体的适配性对复合材料的强度、韧性有显著的影响
本文选择SiC、Al2O3两种颗粒作为增强相强化6061Al合金基体, 用粉末冶金法制备复合材料, 在不同温度对各复合材料试样进行固溶-时
声明：
“增强颗粒与基体适配性对颗粒增强铝基复合材料强化机理的影响” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：向兆兵,聂俊辉,魏少华,左涛,马自力,樊建中
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2025年06月06日 ~ 08日 
