采用喷射共沉积工艺制备了d180mmX220 mlTl的SiC/Gr/6O61铝合金复合材料(含SIC149/6, 平均粒度7,10m;Grl9/6,平均粒度1,3m,均 为体积分数)金属基复合材料锭坯,然后在400? 将锭坯热挤压,制成d18mm棒材,而后在棒材中铝管方铝管 取阻尼试样(17mm×5mm×1ram)和透射电镜试 样.金相观察发现SiC.和Gr在6061铝合金基体 中的分布基本均匀. 阻尼性能的测量采用动态热机械分析仪(DMA ?基金项目:河南省自然科学基金资助项目(0采用喷射共沉积工艺制备6061铝管的内耗040041100)收稿日期:2002一O8—形变加载方式为单悬臂.在频率,为 1.0,4.0,10.0,3O.0Hz及温度为10,250?条件 下对试样进行了升降温测试,升降温速率dO/dt=2 ?/rain.另外,还测试了试样应变振幅e在5× 10,5×10(. 采用化学减薄穿孔及离子减薄方法制取TEM 试样,然后在Philips-CM200透射电镜上对该挤压 态试样进行显微组织观察与分析. 由实验数据绘出升温和降温测试时试样的 tan,一特性谱线,分别铝管方铝管如图1,2所示.由图可 知,在铝管方铝管100?之前,阻尼性能随温度的升高基本不 变或略有下降,而在100?之后阻尼性能随铝管方铝管温度升 高大幅增加,且这时测试频率越低,阻尼性能越 好.另外还可看出,无论是升温还是降温测试,在 150?左右均存在一温度内耗峰,尤铝管方铝管其是在降温测 试以及低频条件下表现得更加明显.为此,我们对 降温测试时的内耗特性谱作了进一步处理,即在扣 除指数关系的高温背景内耗后(图2中虚线),得到 了4种测试频率下所对应的呈正态分布的温度内耗 峰,通过高斯拟合后的采用喷射共沉积工艺制备6061铝管的内耗结果示于图3.这里的高温 背景内耗实际上就是铝管方铝管晶粒内部晶体缺陷(主要与位 错和空位有关)所引起的高温内耗,它所具有的滞 弹性特性是由于扩散控制的弛豫过程所引起的宽阔 的弛豫谱,是多种机制的复合结果【7]. 采用上述相同的求内耗峰的程序,对升温和降 温测试条件下的内耗峰进行了比较(图4),结果发 现在升降温过程中峰温产生了变化,降温测量时由 暑于热滞后铝管方铝管现象,峰温显着向低温漂移.1Hz和4Hz 下分别达到了27?和12?.众所周知,由内耗峰 的高度可以测出弛豫强度,由内耗峰的巅值温度可 以测出弛豫时r:1/60,叫是测量内耗的圆频率. 这是通过Arrhenius关系式来实现的,即] r一e(1) 式中r.是弛豫时间r的指数前因子,H是激活 能,k是Boltzman常量.在巅值温度Tp,叫r一铝管方铝管1, 从而(1)式可化为 采用喷射共沉积工艺制备6061铝管的内耗由图3中的频率和峰温拟合出满足Arrhenius 关系式(即方程2)的直线示于图5,同时求得的激 活能H和指数前因子r.分别为1.17eV和1.05× 性能随应变振幅e变化的情况,可见当应变振幅e 第13卷第3期顾敏,等:SiC/Gr颗粒混杂增强6061铝基复合材料中的内耗峰及其阻尼机制 萎 式 8 '邑 gTemperature/~C 圈4升降温测量时内耗峰峰温变铝管方铝管化情况 于3×10时,SiC./Gr/6061铝合金混杂复合材 料的阻尼性能显着地依赖于应变振幅. 3分析与讨论 实验表明,混杂增强的SiC./Gr/6061铝合金 复合材料在150?左右存在一温度内耗峰,然而在 挤压态和T6态6061铝合金基体上没有出现内耗