原位纳米Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料的制备与微结构研究

摘要

开发了新型反应体系,以硼砂(Na2B4O7.10H2O)和K2ZrF6粉剂为原料采用熔体直接反应法,在铝熔体中成功制备了原位纳米Al2O3颗粒增强铝基复合材料。借助于扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等测试方法,对复合材料的相组成和微观组织进行了分析,结果表明反应生成了纳米级γ-Al2O3颗粒增强相,尺寸约为20～100nm,并在铝基体中均匀分布,Al2O3颗粒在熔体中的形成机制为反应—溶解—析出;复合材料中Al基体与γ-Al2O3颗粒界面处结合良好,具有γ-Al2O3(040)∥Al(200)的晶体位向并形成共格关系;复合材料基体中由于原位纳米Al2O3颗粒存在形成了大量位错,有利于材料性能的强化。