自生内晶颗粒构筑铝基复合材料分级结构及其增强机制研究

项目名称： 自生内晶颗粒构筑铝基复合材料分级结构及其增强机制研究

项目编号： No.51371098

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 朱和国

作者单位： 南京理工大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 自生颗粒增强铝基复合材料中增强体韧性不足和组织结构优化程度不高限制了其力学性能的进一步提升。本项目针对以上两个问题，开展了自生韧性增强体和分级结构复合材料研究。通过热爆反应生成以纳米相增韧的自生内晶颗粒增强体，并使其弥散分布在铝基体中，形成以内晶颗粒为增强体的分级结构铝基复合材料。研究反应体系的热力学与动力学机制，并结合内晶颗粒的结构形貌分析，揭示内晶颗粒的热爆反应形成机制；分析纳米相与内晶颗粒基体的界面结构、位向关系与共格性以及纳米相在抑制裂纹扩展方面的作用，阐述纳米相对内晶颗粒基体的增韧机理；分析内晶颗粒与铝基体的界面位向关系与共格性，原位观察复合材料在拉伸过程中裂纹形核与扩展以及位错运动规律，结合数值模拟方法，揭示内晶颗粒组建的分级结构对铝基复合材料的增强机制。本项目研究将开发出新型增强体和新型铝基复合材料结构并揭示该复合材料的增强机制，为铝基复合材料的发展提供理论基础与技术支撑。

中文关键词： 内晶颗粒；分级结构；铝基复合材料；热爆反应；反应机制

英文摘要： The strength improvement of the in situ particle reinforced aluminum matrix composites is limited by the brittleness of reinforcements and its optimized structure at low level. Therefore, an in-situ tough reinforcement and a hierarchical aluminum matrix c

英文关键词： intragranular particles；hierarchical structure；aluminum matrix composite；thermal explosion reaction；reaction mechanism