氧化铝短纤维增强铝基复合材料显微组织及图像分析

摘要

本文借助光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等仪器对挤压铸造法制备的氧化铝短纤维增强M124F铝基复合材料的微观组织和界面进行了研究和分析，并采用图像分析方法对复合材料中纤维的分布状态和取向进行了测定。
　　 试验结果表明：采用挤压铸造法制备的Al203f/M124F复合材料的组织致密，纤维分布均匀，与基体结合良好，基体组织的α-Al和硅相明显得到细化；纤维的加入具有双重增强作用：一方面，高强度陶瓷纤维的介入增强了基体材料的机械性能，另一方面，在凝固过程中，氧化铝纤维阻碍了α-Al枝晶的生长，同时可作为硅相非自发形核的衬底，从而细化了基体组织，进一步提高了复合材料的力学性能；纤维和基体之间的界面清晰干净，未发现反应产物；利用图像分析方法测量了纤维体积含量可以得到较准确的结果，通过测量发现，抛光时间在40分钟以内时对纤维百分数的测量影响不大；提出了一种测量纤维取向的图像分析方法，利用图像分析方法测量纤维取向角时发现，纤维在复合材料内是呈一定取向分布的，且该截面上纤维取向为31-40度。