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SiC-Al工作进展
发布日期:2018-2-3
    在影响金属基复合材料性能的诸多因素中,界面起着“桥梁”作用,是载荷传递的“纽带”,而实现对界面结合强度的准确测定,将会为金属基复合材料的优化设计和理论建模提供定量的数据参考。然而,对于实际的颗粒增强金属基复合材料,由于颗粒形貌的不规则性和其界面结构的复杂性,国际上长期以来缺乏用来评价其界面结合强度的有效方法,现有的界面结合强度数据多来源于特定假设和简化模型下对宏观力学性能数据的拟合,使得建模拟实和实验脱节。
 
    启迪于微纳力学研究,金属基复合材料国家重点实验室张荻教授研究组,创新性地利用聚焦离子束在SiC/Al复合材料上制备出了含有单一的复合界面的微柱试样,进而使用配备平头压头的纳米压痕仪对复合微柱进行等应变速率的单轴压缩。从压缩应力-应变曲线及其形变前后的微结构形貌,在国际上首次成功定量测得颗粒增强金属基复合材料的界面剪切强度(133±26 MPa)。而且,研究发现在形变后的Al基体中出现了晶粒细化现象,其原因可归结为由于倾斜界面引入而导致的不均匀形变。相关成果发表在金属材料领域一流期刊《Scripta Materialia》(Scripta Materialia, 2016, 114: 56–59),并得到杂志编辑、荷兰格罗宁根大学Jeff Th.M. De Hosson教授的高度评价:“(作者)使用微柱测试研究金属基复合材料界面强度是一个新颖的想法,并得到很好的实现(using micro-pillar testing to measure the interfacial strength of an MMC is a novel idea and the authors have executed this well)”。