【正文】 金絲增強(qiáng)Mg11Li合金復(fù)合材料設(shè)計(jì)思路 12 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 12 研究目的及主要研究?jī)?nèi)容 14 研究目的 14 研究?jī)?nèi)容 14第2章　實(shí)驗(yàn)材料與方法 15 實(shí)驗(yàn)材料及藥品 15 實(shí)驗(yàn)儀器 17 真空熱壓爐 17 X射線衍射儀 17 掃描電子顯微鏡 18 示差掃描量熱儀 19 電子萬能拉伸試驗(yàn)機(jī) 20 復(fù)合材料的制備過程 20 原材料的預(yù)處理 20 預(yù)制件的制備 21 真空熱壓工藝過程 21 樣品制備 23 金相（掃描電鏡）試樣的制備 23 DSC樣品制備 23 拉伸試樣的制備 24第3章 NiTi/Mg11Li合金復(fù)合材料制備及界面研究 25 引言 25 NiTi形狀記憶纖維增強(qiáng)Mg11Li合金復(fù)合材料的顯微組織分析 26 NiTi/Mg11Li復(fù)合材料界面金相組織分析 26 NiTi/Mg11Li復(fù)合材料界面掃描電子顯微分析 28 NiTi形狀記憶纖維增強(qiáng)Mg11Li合金復(fù)合材料界面能譜分析 32 NiTi形狀記憶纖維增強(qiáng)Mg11Li合金復(fù)合材料X射線衍射分析 34 NiTi形狀記憶纖維的示差掃描熱分析(DSC) 36 本章小結(jié) 37第4章 力學(xué)性能測(cè)試和斷口分析 39 不同工藝下的拉伸性能測(cè)試 39 復(fù)合材料強(qiáng)度計(jì)算 41 復(fù)合材料斷口形貌分析 43 本章小結(jié) 44結(jié) 論 47參考文獻(xiàn) 49致 謝 52第1章 緒論第1章　緒論　鎂鋰超輕合金概述隨著世界范圍內(nèi)能源短缺的加劇，很多工業(yè)領(lǐng)域?qū)Σ牧虾推骷妮p量化提出越來越苛刻的要求。 MgLi alloy matrix posite。后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中，我們將對(duì)該復(fù)合材料的研究方案進(jìn)行改進(jìn)，在提高復(fù)合界面結(jié)合強(qiáng)度的同時(shí)，通過表面處理改善復(fù)合材料的耐蝕性能。目前研究?jī)?nèi)容中還沒有單獨(dú)對(duì)NiTi形狀記憶合金增強(qiáng)Mg11Li合金復(fù)合材料的界面結(jié)合力進(jìn)行檢測(cè)分析。其中，在510℃保溫1h基體和纖維形成了粘接良好的界面，結(jié)合致密，沒有孔洞和縫隙，其拉伸強(qiáng)度可達(dá)195MPa，比鎂鋰合金基體高了50MPa。結(jié)果表明：溫度是影響復(fù)合材料界面結(jié)合最關(guān)鍵的因素，溫度越高，界面結(jié)合越好。通過金相、SEM、能譜、XRD、DSC對(duì)各試樣進(jìn)行系統(tǒng)的研究，得出加熱溫度、保溫時(shí)間對(duì)NiTi形狀記憶纖維增強(qiáng)Mg11Li合金復(fù)合材料的界面顯微組織形貌和成分的影響規(guī)律。目前，人們對(duì)NiTi纖維增強(qiáng)鎂鋰合金的研究較少，因此本研究的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為鎂鋰合金復(fù)合材料的進(jìn)一步發(fā)展提供了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。但是，由于鎂鋰合金自身存在強(qiáng)度低的問題，限制了其進(jìn)一步的發(fā)展。學(xué) 號(hào) 2009104118 密 級(jí) 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文NiTi形狀記憶合金絲增強(qiáng)Mg11Li合金復(fù)合材料研究院（系）名稱：材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院專業(yè)名稱：材料科學(xué)與工程學(xué)生姓名：張祺指導(dǎo)教師：張密林 教授哈爾濱工程大學(xué)2013年6月NiTi形狀記憶合金絲增強(qiáng)Mg11Li合金復(fù)合材料研究 張祺 哈爾濱工程大學(xué)學(xué) 號(hào) 2009104118 密 級(jí) NiTi形狀記憶合金絲增強(qiáng)Mg11Li合金復(fù)合材料研究Study on magnesium11lithium alloy matrixposite reinforced with TiNi shape memory fiber學(xué)生姓名：張祺所在學(xué)院：材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院所在專業(yè)：材料科學(xué)與工程指導(dǎo)教師：張密林職稱：教授所在單位：哈爾濱工程大學(xué)論文提交日期：2013年6月論文答辯日期：2013年6月學(xué)位授予單位：哈爾濱工程大學(xué)NiTi形狀記憶合金絲增強(qiáng)Mg11Li合金復(fù)合材料研究摘 要鎂鋰合金具有超輕特性以及較高的比強(qiáng)度和比剛度，是宇航、兵器行業(yè)中不可或缺的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。近年來鎂鋰合金的運(yùn)用越來越廣泛，已經(jīng)逐漸擴(kuò)展到汽車、電子以及民用等領(lǐng)域。為了拓展鎂鋰合金的應(yīng)用領(lǐng)域，提高鎂鋰合金的綜合性能，本研究采用高強(qiáng)度、高耐熱性的NiTi形狀記憶纖維增強(qiáng)Mg11Li合金，使鎂鋰合金復(fù)合材料具有較高的強(qiáng)度的同時(shí)仍然具備其超輕的優(yōu)異特性。本課題采用真空熱壓法制備NiTi形狀記憶纖維增強(qiáng)Mg11Li合金復(fù)合材料，通過設(shè)置不同的加熱溫度、保溫時(shí)間、纖維體積分?jǐn)?shù)制備出不同工藝參數(shù)下的復(fù)合材料試樣。最后還探究不同加熱溫度、保溫時(shí)間、纖維體積分?jǐn)?shù)對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能和斷口形貌的影響。保溫時(shí)間影響著界面的擴(kuò)散程度，但是對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能影響不大。NiTi纖維體積分?jǐn)?shù)越高，復(fù)合材料強(qiáng)度越高，%的復(fù)合材料強(qiáng)度可達(dá)222MPa。再則，鎂鋰合金的耐腐蝕性差，其表面應(yīng)該進(jìn)行一些必要的處理才可能真正得到廣泛的運(yùn)用。關(guān)鍵詞：真空熱壓法；鎂鋰合金復(fù)合材料；NiTi形狀記憶纖維；拉伸強(qiáng)度ABSTRACTMgLi alloy has ultralight properties, high specific strength and specific stiffness, which makes it to be the indispensable lightweight structural materials in aerospace and weapons industry. In recent years, the use of MgLi alloy is more widely than before, and the MgLi alloy has been gradually extended its field to the automotive, electronics and other civilian areas. However, due to the MgLi alloy itself presents the problem of low intensity , limiting its further development. In order to expand the field of application of MgLi alloy and improve the integrated performance at the same time, so NiTi shape memory alloy fiber with high strength, high heat resistance is made to reinforce Mg11Li alloy, which makes MgLi alloy posite materials acquire high strength while still maintain such excellent properties of ultralight properties. Currently, the study of MgLi alloy reinforced by NiTi fibers is rare，so this study with innovative experimental design offers some practical experience for the further development of MgLi alloy posite materials.Mg11Li alloy matrix posite materials reinforced by NiTi shape memory alloy fiber through vacuum hot pressing is in this topic. The different process parameters set to fabricate posite specimens is prepared by means of setting different heating temperature, holding time, fiber volume fraction. In the systematic study of each sample investigated by OM , SEM, EDS , XRD, DSC ,we obtain the regulation of the heating temperature, holding time to impact interfacial microstructure morphology and position of MgLi alloy matrix posite reinforced with NiTi fiber. Finally, we also explore the influence of different heating temperature, holding time, fiber volume fraction work to mechanical properties and fracture morphology of posite materials. The results show as follows:Temperature is the most critical factor to influence the interface bonding, and the higher the temperature is, the better the interfacial bonding is. Holding time affects the degree of diffusion of the interface, but making little effect on the mechanical properties of the posites. Among them, a good interfacial adhesion formed between matrix and fiber at the temperature of 510 ℃ for 1 hour, which was binding tight, having no holes and cracks either, and the tensile strength of the posites up to be 195MPa,which 50MPa higher than the single MgLi alloy matrix. The higher NiTi fiber volume fraction is, the higher strength of the posites materials are. In addition, the NiTi volume fraction of percent makes the strength of posite materials up to be 222MPa.Current research is also no single right detection and analysts for the interfacial adhesion strength of NiTi SMA fiber reinforced MgLi alloy matrix posite. Furthermore, the corrosion resistance of MgLi alloy is poor, the surface should receive some necessary superficial treatment to make sure that the posite is really widely used. In subsequent experiments, we will mend the research approach for fabricating the posite. We desire improve the bonding strength of the posites, while ameliorate the corrosion resistance of posite materials through surface treatment.Key words：Vacuum hot pressing。 NiTi shape memory fiber。鎂合金材料以質(zhì)輕、儲(chǔ)量大和綜合性能優(yōu)異而著稱。鎂鋰合金作為世界上最輕的結(jié)構(gòu)材料，其具有的優(yōu)良機(jī)械性能和超低的密度是其他金屬材料無法與之相比的，使得它在科學(xué)研究和國(guó)民生活諸多領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛，尤其是在航空航天、電子和軍事等高科技領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)顯著，越來越受到人類的重視和青睞[12]。在20世紀(jì)30年代，眾多學(xué)者接連不斷的爭(zhēng)相對(duì)鎂鋰合金二元相圖進(jìn)行測(cè)定以及繪制，但一直沒有突破性的進(jìn)展。到20世紀(jì)60年代，F(xiàn)reech和Raynor兩位科學(xué)家經(jīng)過大量的研究后完整而精確地繪制出鎂鋰合金的二元相圖，樹立了鎂鋰合金研究中的一個(gè)里程碑，從此往后，人們基于此相圖研究鎂鋰合金的諸多性能才快捷了很多[37]。由于鎂鋰超輕合金的應(yīng)用，航天飛行器的質(zhì)量大大減輕了，效果極其顯著。日本滕谷涉[8]等制得的Mg8Li合金在300℃還處于鑄態(tài)時(shí)延伸率也能夠高達(dá)300%。我國(guó)是從20世紀(jì)90年代起才開始進(jìn)行研究鎂鋰合金，在這一時(shí)期掀起了鎂鋰合金的研究熱潮，且主要集中在中科院、東北大學(xué)等各大高等研究院校，研究的主要內(nèi)容為MgLiZn、MgLiAl、Mg