《表3 Si C增强镁基复合材料的力学性能Table 3 Mechanical properties of Si C reinforced magnesium matrix composites》

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《镁基复合材料研究进展及新思路》

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Note:Si Cp—Si C particles；Si Cnp—Si C nanoparticles.

碳化硅纳米颗粒在尺寸上属于纳米级别，作为增强相添加到镁基体中，同样也会遇到团聚的问题。因此，解决纳米碳化硅在镁基体中的难分散的问题是制备高性能镁基复合材料的关键。Wang等[33]采用超声波分散法制备了Si C纳米颗粒增强的镁基复合材料。结果表明，碳化硅纳米颗粒可以通过超声振动高效均匀地分散到镁合金中，并有效细化了镁基体的晶粒组织，复合材料的力学性能得到显著提高。Nie等[34]采用相同分散工艺制备了尺寸为60 nm的Si C颗粒增强的镁基复合材料，发现随着Si C纳米颗粒体积分数的增加，复合材料的晶粒尺寸逐渐减小且Mg17Al12相也得到了细化。复合材料的极限抗拉强度、屈服强度和断裂伸长率提高较明显（见表3）。Wang等[35]采用超声波搅拌铸造工艺制备了Si C颗粒增强镁基复合材料，获得了相同的变化规律，随后，该课题组[36]采用超声振动辅助半固态搅拌铸造法制备了Si C纳米颗粒增强的AZ31镁基复合材料。Si C纳米颗粒的添加可以有效抑制剪切带的形成，有利于促进重结晶晶粒的生长和起到钉扎晶界的作用，进而细化晶粒组织，改善复合材料的力学性能（见表3）。Chen等[37]采用蒸发浓缩法成功制备了高含量（14%，体积分数）且均匀分布（图1所示）的纳米级Si C颗粒增强的镁基复合材料微观样品。利用纳米碳化硅在镁熔体中具有良好的自稳定性效应，使其均匀的分散在镁基体中。与此同时Si C纳米颗粒与镁基体形成了半晶格界面结合。均匀的分散性和强界面结合使得复合材料表现出超高的屈服强度（710 MPa）、弹性模量（86 GPa）、室温塑性（30%）和高温稳定性能（400℃屈服强度123 MPa）。