原位纳米ZrB₂/6063Al复合材料的制备及组织性能研究

以6063Al-Na2B4O7-K2ZrF6为反应体系,采用Na2B4O7取代传统的KBF4,并通过两步法,原位超声复合制备纳米ZrB2/6063Al复合材料。该工艺在减少氟盐用量的同时,提高了B元素的吸收率。利用XRD,SEM等测试手段分析了复合材料的相组成和微观组织,并通过电子拉伸试验机测试复合材料的力学性能。研究结果表明,所制备出的ZrB2颗粒呈多边形状,绝大部分分布在晶界处;通过引入超声波作用,ZrB2颗粒趋于弥散并且细化,尺寸为30～90 nm;与基体相比,所制备的纳米复合材料在保持良好塑性的同时,强度大幅提高,且随着颗粒体积分数的增加,复合材料的强度呈先增大后减小趋势(最大抗拉强度为190 MPa),延伸率呈减小趋势;复合材料拉伸断面上存在大量韧窝,表明为韧性断裂