文档介绍：年赣南师范学院学报№.
第六期Ⅲ.
颗粒粒度对高体积分数
复合材料力学性能的影响
方玲,Ⅳ,张小联’
;.江西省镁合金工程技术研究中心,江西赣州
摘要:研究体积分数为% 的高体积分数/复合材料的硬度、强度及韧性随颗粒粒度的变化规
:高体积分数复合材料的抗拉强度随粒度变化出现一峰值,在粒度为时最高;当颗粒粒度在
到肌之间时,复合材料断裂韧性随颗粒粒度增加而增大,且颗粒粒度越大增加的幅度越小.
关键词:高体积分数复合材料;颗粒粒度;抗拉强度;断裂韧性;断裂机理
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:——一
近年来,随着航空航天、大规模集成电路、军事电子器材等方面的不断发展,芯片重量和尺寸不断减小,
传统的电子封装材料已经不能满足这些性能要求⋯,而具有广阔前景的高体积分数/复合材料作为
一种新型电子封装材料,可以通过调整设计增强体含量、铝合金成分等达到复合材料的尺寸稳定、高导热等
优异性能,从而满足航空航天领域中电子封装材料的质量要求【.近年来,该复合材料已成为材料科学前沿
领域的热门研究课题.
颗粒的加人可以通过对基体金属的显微组织,如位错组态及晶粒尺寸等的改变,改善和弥补基体金
属性能上的不足,从而强化复合材料,同时由于基体塑性变形被限且颗粒在拉伸过程中容易产生开裂,
,
颗粒之间的基体处于严重塑性变形状态,已不能发挥协调变形的作用,导致材料表现为破坏性脆断,其力学
%的高体积分数/复合材料的硬度、强度及
韧性随颗粒含量及粒度的变化规律,以期为该复合材料的设计提供参考.
实验过程及方法
选用粒度分别为.、、、、的颗粒为增强体材料,基体铝合金的成分为
一—.,采用机械压力浸渗工艺制备碳化硅颗粒体分比为% 的/
处理制度为℃固溶处理后室温冷水淬火,人工时效.
维氏硬度利用上海材料实验机厂—.型布洛维光学硬度计测量,
,最大抗弯力在型机械式拉力
实验机上测定.
结果与分析
. 高体积分数/复合材料显微结构分析
以往的研究表明,在粒度很分散的颗粒群中,大颗粒最容易断裂,,
,由该图可以看到,制备过程
中,在粒度为的/复合材料中颗粒未发生断裂,而当粒度达时,存在严重应力集中,而且
自身存在缺陷的大粒度颗粒已发生严重的断裂现象,这将对所增强的复合材料的力学性能及断裂机理
产生影响.
收稿日期:一—
作者简介:方玲一,女,江西上饶人,赣南师范学院化学与生命科学学院讲师、硕士,主要从事有色金属及其复合榭料的研究工
作
赣南师范学院学报年
粒度为颗粒粒度为
图不同粒度颗粒增强铝基复合材料的显微组织
. 高体积分数/复合材料断口分析
图所示为粒度为一% 一/复合材料的断口组织,由图可以看到断口即存在颗粒的
断裂及脱粘,也存在铝基体的变形和撕裂,说明该复合材料受力后,颗粒的部分失效并未导致