锌铝合金复合材料宏观及微观力学行为及优化设计

采用挤压铸造法制德了性能优良的ZA22/Al2O3短纤维复合材料。首次建立了短纤维预制件的等效毛细半径、临界浸渗压、金属液充填接触纤维间隙所需压力及复合材料中单向拉伸前后纤维周围基体的微观应力分布方程。随纤维含量Vf的增大，复合材料的强度、硬度及弹性模量均增大，但韧性降低。由Friend理论模型对复合材料的常温及高温强度分析表明，当Vf超过临界值Vcri时，复合材料的常温强度超过基体。复合材料及基体的强度均随温度升高而下降，但复合材料强度下降幅度小。任一纤维含量的复合材料，均存在一临界转变温度Tcri，超过该温度复合材料强度高于基体；Vf越高，Tcri越低，纤维的存在使材料耐磨性及切削加工表面质量提高、热膨胀系数减小。