硼酸镁晶须增强铝基复合材料的界面改性

摘要

铝基复合材料具有轻质、高比强度等优点，其中晶须增强铝基复合材料以高耐磨性和抗高温软化性能在航空、航天、汽车等行业的循环运转部件中有广泛的应用前景。硼酸镁晶须以低密度、高强度和经济性的特点成为优良的复合材料增强体，但陶瓷晶须与铝金属基体低浸润性的界面使增强体的结合力差，不能有效地承担载荷，影响晶须的增强效果。rn 为改善晶须表面浸润性，研究界面改性对晶须在基体中的分散状态和结合力的影响，本研究选择与铝具有相近原子半径和膨胀率的银金属作为镀层对硼酸镁晶须进行表面改性。将硼酸镁(Mg2B2O5)晶须进行表面镀银处理后，用粉末冶金法制备晶须增强铝基复合材料，通过XRD、SEM以及摩擦磨损测试等分析手段研究界面状态和材料性能的变化。结果表明，晶须表面镀银层能够改善晶须与铝基体之间浸润性，且镀银层与铝基体反应形成了Ag2Al相提高了晶须在铝基体中的界面结合强度，使晶须能够发挥固定基体抑制高温软化的作用，提高了铝基材料的硬度、耐磨性和抗高温软化性能。