自生TiC_PLD_7复合材料的阻尼性能

　　云南大学学报（自然科学版）2002自生TiCp/LD7复合材料的阻尼性能马明臻、姬舒平2韦天华、吕梦雅1（1.燕山大学材料科学与工程学院，河北秦皇岛066004；2.上海海运学院，上海200135）增加，自生TK/LD7复合材料的阻尼性能提高，并且明显优于基体合金。同时发现阻尼性能对频率和温度敏感。研究认为：位错阻尼和界面阻尼是提高自生TiCp/LD7复合材料阻尼性能的原因，当温度低于200C时，是位错阻尼起主要作用；当温度高于200C时，晶界阻尼和界面阻尼起主要作用。

　　金属基复合材料与传统金属材料相比，具有高比强度、比刚度、良好的耐磨性、低膨胀系数等优良性能。因此，金属基复合材料被认为具有较好的应用潜力。特别对于航空、航天、汽车、电子工业等领域中的某些动态结构，需要严格控制其振动和噪音。这就对材料的阻尼性能提出了更高的要求。研究金属基复合材料的阻尼性能也愈加显得必要。虽然对金属基复合材料阻尼性能的研究曾有过一些报遒2~q，但由于复合材料体系的不同、制备工艺以及测试条件的差别，目前对金属基复合材料的阻尼性能仍缺少深入的了解特别是对原位自生TiC/LD7复合材料的阻尼性能研究尚无报道，本文通过动态机械热分析仪（DMTA）研究了自生TiCP/LD复合材料的阻尼性能。

　　1实验方法试验材料采用自生TiCp/LD7复合材料，颗粒平均尺寸约为2~3Mm.复合材料的制备方法是先通过真空热爆反应获得含有自生TiC颗粒的母合金，然后将其重熔到LD7铝合金中，在真空搅拌炉中以一定的搅拌速度使TiC颗粒在LD7铝合金中均匀分散，并铸成一定的铸锭，最后在大型压力机上挤成9= 12mm的圆棒，从其上用线切割切取1mm的试样。通过动态机械热分析仪（DMTA）测试了自生TiCP/L7复合材料和基体铝合金（LD7）的内耗，测试条件：最大应变振幅2试验结果与分析2.1复合材料的显微组织制备的TiC/LD7复合材料的颗粒体积分数为10%和20%.是TiCp/LD7复合材料沿挤压方向在SEM下的显微组织，由图可知，反应合成的TiC颗粒细小圆整，在基体中分布均匀。

　　2.2复合材料的阻尼性能是TiCP/LD7复合材料在不同频率下的阻尼特性与温度的关系。图中示出了在3个频率下的测试结果，由图可知，随温度升高，复合材料的阻尼性能迅速增加，并且低频下增加的幅度更大。

　　材料的温度一阻尼性能，发现颗粒含量越多，复合材料的高温阻尼性能越好。从可以看出，在测试温度范围内，复合材料的阻尼性能对温度有依从关系，当温度低于150C时，阻尼基本不随温度变化当温度超过150C时，阻尼随温度升高而增加，在280C附近出现一个比较明显的阻尼峰，在320C附近出现一个低谷，这是由于位错回复所致。

　　随后复合材料的阻尼性能呈单调迅速攀升，其攀升的速率明显快于基体合金。

　　3.3分析与讨论TiCP/LD7复合材料的阻尼性能优于基体铝合金的原因，主要是由于在TiCP/LD7复合材料界面处的热收缩不一致而产生错配应变所致。这种错配应变会在基体合金中产生很大：2001― 1炎者简介：马明毕工学博士遵授1主要从事厌合镏跑制艺麟面的://ww.Cnki.net的热应力，使TiC颗粒附近的铝基体发生屈服现象导致复合材料内部产生高密度的位错，从而使复合材料的阻尼性能得到明显提高。关于自生TiC颗粒增强铝基复合材料阻尼的形成机制在前文中曾作过报道，认为在低温下是位错阻尼机制起作用1福永秀春。金属基复合材料O新展开。材料，1994，43（487）373―381. 3张小农，张荻，吴人洁。SiCP/LY12铝基复合材料的阻尼行为。材料工程，1998，6：20―22. 4张迎元，乐永康。高硬度高阻尼喷射共沉积TiSP增强6061AlMMC的阻尼机制A.97中国材料研讨会论文集C.北京：冶金工业出版社，1997. 6罗兵辉，柏振海，谢佑卿。高阻尼金属的发展及应用。材料导报，1997，11（5）23―26.