Durch Nanopartikel Verstärkter Magnesium-Matrix-Verbundstoff

Inhaltsverzeichnis

• $13 Reaktionen Zwischen Verstärkung Und Matrixlegierung
• Mikrostruktur Und Atomare Unordnung Von Magnesium-Aluminat-Spinell, Bestrahlt Mit Schnellen Schweren Ionen

In Metallverbundwerkstoffen, die Aluminium in der Matrix und Kohlenstoff in der Verstärkungsphase enthalten, ist die Bildung des ungünstigen Karbids vom Typ Al4C3 möglich, wie dies häufig bei Aluminiumverbundwerkstoffen beobachtet wird. Aufgrund der geringen Konzentration an gelöstem Aluminium in Magnesium werden jedoch keine Reaktionseffekte beobachtet, die zur Bildung von Karbidphasen in den Verbundwerkstoffen mit einer Matrix aus Mg-Al-Legierungen führen. Es sollte auch hinzugefügt werden, dass kohärente Komponentenbindungen auch für die Verbundwerkstoffe beobachtet wurden, die auf den verschiedenen untereutektischen Legierungen wie Mg-Zn und Mg-Zn-Zr mit SiC hergestellt wurden, die in früheren Arbeiten vorgestellt wurden .

• Beim Benetzbarkeitstest nach dem Verfahren des ruhenden Tropfens wurde der Kontaktwinkel von Titan mit Magnesium bei einer Temperatur von 1073 K nach 180 s zu 31° bestimmt.
• Es wurde festgestellt, dass die Beschichtungsmorphologie stark vom Abscheidungswinkel und dem Argondruck abhängt.
• Unter Verwendung dieser Weibull-Parameter werden die für die mit Magnesium beschichteten Fasern berechneten IFSS-Werte in Abbildung 10 gezeigt.
• Es sollte betont werden, dass die Kenntnis der Arten von Bindungen zwischen der Matrix und der Verstärkungsphase und die Fähigkeit, sie zu kontrollieren, Schlüsselfaktoren bei der Gestaltung der Struktur von Verbundwerkstoffen sind.
• In dieser Legierung wird auch das Vorhandensein der intermetallischen Verbindung Al8Mn5 beobachtet.

Darüber hinaus muss auch die Vermeidung einer möglichen Beschädigung der Fasern während des Beschichtungsprozesses untersucht werden. Die Anwendung der gleichen Beschichtungsbedingungen wie oben auf die Oberfläche der PGFs zeigte jedoch eine andere Morphologie. Die auf der äußeren Schicht der PGFs erzeugte Magnesiumbeschichtung zeigte eine aufgerauhte Oberfläche mit getrennter körniger Morphologie. Es wird vermutet, dass der beobachtete Morphologieunterschied auf die Wirkung des Einfallswinkels des gesputterten Mg vom Target zurückzuführen sein könnte. Aufgrund der gekrümmten Form der Faser und der Drehung der Faser auf der Spindel ändert sich der Einfallswinkel an jedem Punkt auf der Faser mit der Zeit, anders als bei einem flachen Substrat, bei dem der Einfallswinkel konstant wäre. Es hat sich gezeigt, dass der Einfallswinkel eines Substrats auf ein gesputtertes Magnesium-Target die bevorzugte Kristallwachstumsrichtung stark beeinflusst.

Ein weiteres Beispiel für ein Material, bei dem intensive Reaktionen zwischen den Komponenten stattfinden, sind Verbundwerkstoffe auf der Basis von Magnesium mit Aluminiumsilikat-Cenosphären. Mikrokügelchen werden am häufigsten als Komponente für Verbundwerkstoffe mit Aluminiummatrix verwendet, obwohl auch Untersuchungen für eine Pb- oder Fe-Matrix durchgeführt wurden. Ungeachtet dessen ist die Hauptschwierigkeit ihrer Anwendung bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen mit Magnesiummatrix die starke Reaktivität von Magnesium mit den Oxiden, die die Wände der Mikrokügelchen bilden. Unabhängig vom verwendeten Herstellungsverfahren brechen die Wände der Mikrokugeln durch die chemische Reaktion und füllen sich mit der flüssigen Matrix. In diesem Fall findet die Reaktion zwischen dem Magnesium selbst und den Cenosphären statt.

3 Reaktionen Zwischen Verstärkung Und Matrixlegierung

Im Fall von Metallmatrix-Verbundwerkstoffen sollte die Auswahl des Matrixtyps als die Wahl der Legierung selbst und verwandter Legierungselemente verstanden werden, die die Struktur des Endprodukts erheblich beeinflussen können. Die Art der Verstärkungsphase ist während der Herstellung von Verbundwerkstoffen wichtig, da sie von der flüssigen Matrix benetzt werden und eine Matrix/Verstärkungs-Verbindung erhalten kann. Die Auswahl der Komponenten bestimmt direkt die Arten von Grenzflächen, die zwischen der Matrix und dem Material der Verstärkungsphase entstehen. In dem Verbundstoff auf Basis der Legierung AME505 mit Ti-Partikeln keimte die Al2RE-Phase auf den Ti-Partikeln, was zu einer signifikanten Zunahme ihres Volumenanteils und damit zu einer Abnahme des Volumenanteils der nächsten Phase, d. Änderungen des Volumenanteils der Phasen in der Matrix der Verbundwerkstoffe machen es schwierig, das Verhalten der blindprägung Verbundwerkstoffe mit der Matrixlegierung selbst zu vergleichen. Es sei auch darauf hingewiesen , dass das dargestellte Phänomen der Nukleation der intermetallischen Phasen der Matrix auf der Verstärkungsphase auch bei dem in früheren Arbeiten vorgestellten Verbundwerkstoff auf Basis der Matrix der AM50 - Legierung mit Ti - Partikeln auftrat .

Mikrostruktur Und Atomare Unordnung Von Magnesium-Aluminat-Spinell, Bestrahlt Mit Schnellen Schweren Ionen

Die Komposite mit der Matrix aus Magnesium und Magnesium-Aluminium-Legierungen mit SiC- und Ti-Partikeln zeigten kohärente Grenzflächen zwischen den Komponenten. Bei den Verbundwerkstoffen auf Basis von ternärer Magnesiumlegierung mit Al und RE mit Ti-Partikeln keimt eine hochschmelzende Al2RE-Phase auf dem Titan. In den Verbundwerkstoffen auf Basis der Magnesium-Seltenerd-Legierung mit SiC-Partikeln wurden verschiedene Arten von Grenzflächen zwischen den Komponenten beobachtet, bei denen eine chemische Reaktion zwischen den Komponenten zur Bildung der Re3Si2-Phase führte. Auch bei den Verbundwerkstoffen mit Alumosilikat-Cenosphären wurden intensive chemische Reaktionen zwischen den Komponenten beobachtet. Zusätzlich wurde der Einfluss von Beschichtungen, die auf den Alumosilikat-Cenosphären erzeugt wurden, auf den Verbund mit der Magnesiummatrix dargestellt. Ein Schema der Arten von Schnittstellen zwischen den Komponenten wird vorgeschlagen.

ReviewMagnesium Matrix Composite Reinforced By Nanoparticles

Diese Art der Beschichtung ist während der Herstellung von Verbundwerkstoffen stabil und reagiert nicht mit der flüssigen Matrixlegierung. Abbildung 8c zeigt eine REM-Aufnahme der Verbundmikrostruktur mit EDX-Ergebnissen, die eine durchgehende Schicht zwischen den Cenosphären und der Matrixlegierung zeigen. Die erzeugte Schutzschicht schützte die Wände der Cenosphären vor einer Reaktion mit Magnesium und ermöglichte es, einen Verbundstoff mit ununterbrochenen Cenosphären zu erhalten. Die Untersuchung dieser Art von Verbundwerkstoffen, die auf der Basis von AZ91- und AM50-Legierungen hergestellt wurden, ergab keine keimbildende Wirkung dieser Beschichtung auf die in der Matrixlegierung vorhandenen intermetallischen Phasen.

Die Filmdicke wurde aus der Querschnittsansicht der erhaltenen Mikroaufnahmen gemessen. Repräsentative Querschnittsbilder der auf Glasträgern abgeschiedenen Magnesiumfilme sind in den Abbildungen 1 und 1 dargestellt und zeigen säulenförmige Wachstumsstrukturen. Ein linearer Anstieg der Mg-Filmdicke von 0,8 μm auf 9,5 μm mit der Beschichtungszeit ist in Abbildung 2 dargestellt. Es wurde auch beobachtet, dass die mit AFM gemessene Filmrauheit mit zunehmender Beschichtungszeit von nm auf nm zunahm . Braszczyńska K.N., Lityńska L., Zyska A., Baliga W. TEM-Analysen der Grenzflächen zwischen Komponenten in mit SiC-Partikeln verstärkten Magnesiummatrix-Verbundwerkstoffen.