金属玻璃基复合材料的微结构效应

来源期刊：复合材料学报2017年第6期

论文作者：邱昆 姜云鹏 史雪萍 孙龙港 吴青青

文章页码：1316 - 1324

关键词：金属玻璃基复合材料;颗粒;自由体积;Ramberg-Osgood模型;韧性;

摘    要：基于自由体积理论和Ramberg-Osgood模型,并利用ABAQUS软件,建立颗粒随机分布代表性体积单元模型,模拟了Ti_64.5Zr_14.5V_18.5Cu_2.5颗粒增韧Ti基金属玻璃基复合材料在单轴拉伸状态下的微结构效应,讨论了颗粒的体积分数、团聚数目、长径比、定位取向和界面对金属玻璃韧性的影响。结果表明:提高颗粒体积分数能显著提高复合材料的塑性,但部分牺牲了复合材料的强度;增大颗粒长径比能够增强复合材料的塑性和屈服强度;使颗粒的取向与荷载方向成90°或0°,不仅增强了复合材料的塑性,而且与其他排布相比也增强了复合材料的强度;减少团聚数目至2个以下,能明显减少金属玻璃基复合材料的塑性和强度的损失,使团聚中颗粒与荷载成90°,却能改善复合材料的塑性和强度;在颗粒增韧金属玻璃基复合材料中加入零厚度界面,能观察到在主剪切带上颗粒和基体在界面处脱粘,得到与实验现象更加吻合的结果。通过上述的研究能够很好地理解复合材料的微结构效应,并有利于材料的设计。