研究团队利用异质金属颗粒提升镁基复合材料强韧性

镁基复合材料以其轻质、高强度、优异的导热性和多功能性等特点，在众多工业应用中备受青睐，有望成为未来材料科学和工程领域的重要创新方向。然而，同时提高镁基复合材料的强度和延展性是一项巨大的挑战。

广东省科学院新材料研究所潘复生院士团队采用搅拌铸造结合球磨工艺制备了Ti颗粒增强AZ91镁基复合材料铸锭和热挤压板材。研究结果表明，加入Ti颗粒后，复合板材的织构强度降低， 再结晶晶粒的生长受到抑制，从而促进了力学性能的提升。同时，团队采用半固态搅拌和热挤压技术，在AZ91D镁合金基体中引入不同含量的TC4颗粒进行强化。研究发现，TC4颗粒的加入可以显著细化复合材料的晶粒，提高强度，显著提升复合材料的耐磨损性能。

图3:Ti/AZ9D复合材料微观组织和界面特征

研究表明，这种Ti及其合金强化的镁基复合材料成功结合了镁合金的低密度优势与金属增强相的高强度、高模量优势，使复合材料在保证一定塑性的前提下实现了较高的强度和良好的抗磨损性能。该复合材料的成功制备为轻量化交通工具和航空航天领域提供了全新选材，预计将对我国轻合金的研发和应用产生深远影响。

该研究得到了广东省基础与应用基础研究重大项目（2020B0301030006）；广东省科学院建设国内一流研究机构行动专项资金项目（2020GDASYL-20200101001）的资助，相关研究成果近日发表于Journal of Materials Research and Technology（中科院SCI材料科学大类1区Top期刊）。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.09.069

https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.10.024

供稿|有色金属研究室

供图|有色金属研究室