9、先进复合材料的微观结构与氧化行为研究

先进复合材料的微观结构与氧化行为研究

1. 引言

在材料科学领域，先进复合材料的研究一直是热点。铝基复合材料凭借其轻质、低磨损率、高强度和高耐腐蚀性等优势，在汽车、工业和航空航天等领域得到广泛应用。同时，超高温陶瓷基复合材料在高超音速再入鼻锥等高温应用场景中也具有重要潜在价值。接下来，我们将深入探讨铝基混合金属基复合材料的微观结构以及ZrB₂ - 20 vol.% MoSi₂基超高温陶瓷基复合材料的循环氧化行为。

2. 铝基混合金属基复合材料微观结构研究

2.1 研究目的

制备Al - Al₂O₃ - C/SiC/TiO₂混合金属基复合材料，研究其相和微观结构。

2.2 实验工作

2.2.1 样品制备

• 基体材料 ：选用铝（Al - 6351）作为基体合金，其成分包括0.15% Si、0.39% Mg、0.49% Mn、1.89% O和97.08% Al。
• 增强材料 ：使用Al₂O₃、C、SiC和TiO₂作为增强材料，它们的网目尺寸分别为70 - 230、60、350和120。
• 制备过程 ：采用机械搅拌铸造工艺，将铝基体在910°C的坩埚中熔化，然后将预热的增强材料Al₂O₃ - C/SiC/TiO₂按相等比例加入坩埚，制备复合材料。每种混合复合材料有四种不同的内部成分，共制备了12个样品。具体样品成分如下表所示：
  | 样品类型 | 样品编号 | Al - 6351 (% by wt.) | Al₂O₃