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Ni-Co-P中间层优化玄武岩纤维增强铝基复合材料的界面结构和力学性能
引用本文:高昌琦,马勤,魏玉鹏,田江霞,王乔博,魏明宇,任小虎,丁育胜.Ni-Co-P中间层优化玄武岩纤维增强铝基复合材料的界面结构和力学性能[J].稀有金属材料与工程,2023,52(12):4013-4020.
作者姓名:高昌琦  马勤  魏玉鹏  田江霞  王乔博  魏明宇  任小虎  丁育胜
作者单位:兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃 兰州 730050;兰州理工大学 材料科学与工程学院,甘肃 兰州 730050,兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃 兰州 730050;兰州理工大学 材料科学与工程学院,甘肃 兰州 730050;泉州信息工程学院 机械与电气工程学院,福建 泉州 362000,兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃 兰州 730050;兰州理工大学 材料科学与工程学院,甘肃 兰州 730050,兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃 兰州 730050;兰州理工大学 材料科学与工程学院,甘肃 兰州 730050,兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃 兰州 730050;兰州理工大学 材料科学与工程学院,甘肃 兰州 730050,兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃 兰州 730050;兰州理工大学 材料科学与工程学院,甘肃 兰州 730050,兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃 兰州 730050;兰州理工大学 材料科学与工程学院,甘肃 兰州 730050,兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃 兰州 730050;兰州理工大学 材料科学与工程学院,甘肃 兰州 730050
基金项目:国家自然科学基金项目(52262012);甘肃省教育厅创新基金项目( 2021A-030)
摘    要:界面优化是提高铝基复合材料最为有效的手段。通过化学镀工艺成功制备0.2 μm厚Ni-Co-P合金镀层修饰的玄武岩纤维,并通过真空热压烧结工艺合成Ni-Co-P镀层修饰玄武岩纤维增强2024Al复合材料(BF(Ni-Co-P)/Al)。探究了Ni-Co-P镀层对BF(Ni-Co-P)/Al复合材料界面结构及拉伸性能的影响机制。结果表明:复合材料中Ni-Co-P镀层形成稳定的Ni-Co-P中间层,不仅抑制了玄武岩纤维与铝合金基体间的有害界面反应,且优化了二者间的结合强度。BF(Ni-Co-P)/Al复合材料密度及硬度明显优于BF/Al复合材料,且当玄武岩纤维体积分数为30vol%时,BF(Ni-Co-P)/Al复合材料屈服强度和抗拉伸强度分别为252和360 MPa,大幅高于未修饰纤维增强铝基复合材料和铝合金基体,并表现出渐进累积失效的断裂模式。

关 键 词:Ni-Co-P镀层修饰玄武岩纤维  Al基复合材料  界面结构  力学性能
收稿时间:2023/5/16 0:00:00
修稿时间:2023/11/15 0:00:00

Interfacial Microstructure and Mechanical Properties of Basalt Fibers Reinforced Aluminium Matrix Composites Optimized by Ni-Co-P Intermediate Layer
Gao Changqi,Ma Qin,Wei Yupeng,Tian Jiangxi,Wang Qiaobo,Wei Mingyu,Ren Xiaohu and Ding Yusheng.Interfacial Microstructure and Mechanical Properties of Basalt Fibers Reinforced Aluminium Matrix Composites Optimized by Ni-Co-P Intermediate Layer[J].Rare Metal Materials and Engineering,2023,52(12):4013-4020.
Authors:Gao Changqi  Ma Qin  Wei Yupeng  Tian Jiangxi  Wang Qiaobo  Wei Mingyu  Ren Xiaohu and Ding Yusheng
Affiliation:State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Nonferrous Metals, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;School of Materials Science and Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China,State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Nonferrous Metals, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;School of Materials Science and Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;School of Mechanical and Electronic Engineering, Quanzhou University of Information Engineering, Quanzhou 362000, China,State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Nonferrous Metals, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;School of Materials Science and Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China,State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Nonferrous Metals, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;School of Materials Science and Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China,State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Nonferrous Metals, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;School of Materials Science and Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China,State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Nonferrous Metals, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;School of Materials Science and Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China,State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Nonferrous Metals, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;School of Materials Science and Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China,State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Nonferrous Metals, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;School of Materials Science and Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China
Abstract:
Keywords:Ni-Co-P coated basalt fibers  Al matrix composites  interface microstructure  mechanical properties
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