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ECAP变形后复合材料室温拉伸断口的微观形貌分析

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5.16所示为在230℃时采用模角为90°的模具经ECAP变形4道次后的1.0wt% MWCNTs复合材料拉伸断口形貌SEM照片。图5.16a所示为1.0wt% MWCNTs复合材料经ECAP变形4道次后的低倍拉伸断口形貌SEM照片,图中清晰地显示材料断裂主要是沿着韧窝和撕裂边缘,并出现了较深的韧窝,表现出明显的韧性断裂特征。图5.16b所示为复合材料高倍拉伸断口形貌SEM照片,从图5.16b中可以清楚地看到有大量的须状物存在,经测量其直径约为37.0nm和59.3nm,这是典型的碳纳米管断口形貌像。

ECAP变形后复合材料室温拉伸断口的微观形貌分析

图5.16所示为在230℃时采用模角为90°的模具经ECAP变形4道次后的1.0wt% MWCNTs复合材料拉伸断口形貌SEM照片。

图5.16a所示为1.0wt% MWCNTs复合材料经ECAP变形4道次后的低倍(5000×)拉伸断口形貌SEM照片,图中清晰地显示材料断裂主要是沿着韧窝和撕裂边缘,并出现了较深的韧窝,表现出明显的韧性断裂特征。图5.16b所示为复合材料高倍(60000×)拉伸断口形貌SEM照片,从图5.16b中可以清楚地看到有大量的须状物存在(黑色箭头所指),经测量其直径约为37.0nm和59.3nm,这是典型的碳纳米管断口形貌像。显然图中的须状物为脱开于基体且其外壁紧密包覆着一层基体合金的碳纳米管。均匀分散于基体中的碳纳米管在复合材料整体变形时承载了较大的变形抗力,导致碳纳米管的一端从基体中抽出,而另一端仍镶嵌于基体中。这也证明了碳纳米管作为增强相与AZ31基体间的界面结合紧密,不易脱开。而且图中碳纳米管分散均匀,并没有发生团聚现象。在ECAP变形过程中,作为增强相的碳纳米管在大的剪切应力作用下被剪断,在基体中的分布也更加均匀。在图5.16c中(100000×),可以清楚地看到碳纳米管搭接在金属基体中(白色箭头所指),测量其直径为38.0nm。

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图5.16 1.0wt% MWCNTs复合材料ECAP变形4道次拉伸断口形貌SEM照片

(a)放大5000倍 (b)放大60000倍 (c)放大100000倍

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