镁基纳米复合材料的制备

探索镁合金材料性能提升的新路径，研究团队采用母粒喂料技术与超声辅助搅拌铸造相结合的创新方法，精心制备了一系列不同碳化硅纳米颗粒含量的镁合金镁基纳米复合材料。这一过程中，团队严格把控实验条件，确保每一步操作的精准性与可重复性，致力于为后续深入探究奠定坚实基础。
深入探究纳米颗粒喂料方式和增强体重量分数对镁合金 / 碳化硅复合材料微观结构和力学性能的影响，是本次研究的核心目标。母粒喂料方式展现出独特优势，能促使碳化硅纳米颗粒在初生 α-Mg 相中实现相对均匀的分散状态。与之形成鲜明对比的是，原始喂料方式极易导致颗粒出现明显团聚现象，严重影响材料内部结构的均匀性。随着 碳化硅纳米颗粒重量分数逐步增加，材料微观结构发生显著变化，初生 α-Mg 晶粒逐渐细化，β-Mg₁₇Al₁₂金属间化合物相也随之变小，这些微观结构的改变对材料宏观性能产生了深远影响。

从力学性能角度来看，镁合金 / 碳化硅复合材料的硬度和拉伸性能随着 碳化硅含量的增加呈现出显著提高的趋势。当添加 2.0wt% 碳化硅时，材料硬度实现了最大幅度的提升，达到 41%，充分彰显了 碳化硅纳米颗粒的增强作用。然而，当 碳化硅含量超过 2.0wt% 时，材料微观结构中孔隙数量增多，同时颗粒团聚现象加剧，这直接导致极限抗拉强度和伸长率出现下降趋势。在众多实验样品中，镁合金/1.5wt% 碳化硅复合材料表现尤为突出，展现出良好的拉伸性能，其屈服强度为 151兆帕，极限抗拉强度为 192兆帕，伸长率为 4.54%，为镁合金材料在实际工程应用中的性能优化。

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