表面处理对Al18B4O33 whisker增强6061 Al复合材料性能的影响

本文探讨了"Effect of Whisker Surface Treatment on Microstructure and Properties of Al18B4O33w/6061 Al Composites"（2010年）这一主题，该研究由耿林、关丽娜和吕奎明等人进行，发表在《中国非金属材料学会》上。他们采用半固态机械搅拌技术制备了含有ZnO涂层的铝18B4O33 whiskers增强的6061铝合金复合材料。主要关注的是ZnO涂层对界面反应以及复合材料拉伸性能的影响。 首先，研究中提到的ZnO涂层是关键环节，它被用于改善Al18B4O33 whiskers与6061 Al基体之间的结合。ZnO是一种耐高温且具有抗氧化性的氧化物，其涂层有助于减少界面间的化学反应，从而降低或防止可能产生的腐蚀和相间粘接力减弱的问题。这对于提高复合材料的整体性能至关重要，因为稳定和有效的界面可以保证负载的有效传递和防止裂纹扩展。 通过室温下的拉伸测试，研究者评估了ZnO涂层对复合材料力学性能的影响。结果显示，经过表面处理的whiskers显著降低了界面反应的影响，这意味着它们能更好地融入6061 Al基体，增强了复合材料的力学稳定性。具体表现为增强的抗拉强度、断裂韧性以及可能的延展性，这些都是衡量复合材料性能的重要指标。 此外，作者还利用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的微观结构进行了观察，以进一步了解ZnO涂层如何影响材料的微观组织和缺陷分布。这有助于揭示涂层如何优化了whiskers与基体的微观连接，以及如何优化了材料的加工性能。 总结来说，这篇论文通过实验证实了ZnO涂层在增强Al18B4O33 whiskers/6061 Al复合材料中的积极作用，通过控制界面反应并提升材料的微观结构稳定性，有效地提高了复合材料的机械性能。这对于优化高性能轻质结构材料的设计和制备具有重要的工程应用价值。