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材料科学
基于同步辐射X射线的SiC_p/Al复合材料变形损伤研究
本文通过原位X射线成像系统研究了两种碳化硅粒径配比(45μm和45+100μm)对70 vol.%SiC_p/Al复合材料变形损伤行为的影响。在准静态压缩加载下,利用X射线数字图像相关方法(XDIC)计算了SiC_p/Al复合材料在变形不同阶段的应变场分布。宏观应力-应变曲线表明,因颗粒尺寸引起的SiC_p/Al复合材料的强度差异较小,但45μm SiC_p/Al的延展性要明显优于100+45μm SiC_p/Al。细观应变场分析表明,100+45μm SiC_p/Al比45μm SiC_p/Al更早出现变形损伤带,且前者在变形后期其应变场不均匀性更高。这是因为100+45μm SiC_p/Al中更早在大颗粒附近出现应变集中点,而且这些集中点会迅速长大和汇聚进而形成宏观裂纹,导致材料更早失效和破坏。因此,减小颗粒尺寸和促进颗粒均匀分布有利于提高颗粒增强金属基复合材料的延展性。断口回收分析表明:两种颗粒尺寸的SiC_p/Al复合材料的断裂模式都属于脆性断裂,且断口中都发现有颗粒破坏和界面脱粘现象存在。
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复合材料学报
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