1、玄武巖連續(xù)纖維是一種新型的高性能無機纖維,其力學,耐高溫和耐酸堿腐蝕等性能優(yōu)異,已經達到主流高性能纖維性能的較高水平,具有廣闊的應用前景。制備該纖維的原料來自于天然的玄武巖礦石,因此其低廉的原料成本和充足的原料來源都成為其開發(fā)應用中的優(yōu)勢。雖然近十年來,玄武巖纖維工業(yè)及纖維的應用研究在中國得到了巨大的發(fā)展,但是其在金屬基復合材料中的應用還鮮見報道。
　　本課題使用壓力浸滲的方法制備了玄武巖纖維增強鋁合金復合材料,通過界面結構表征和

2、力學性能分析,提出了玄武巖纖維應用在鋁基體復合材料中存在的問題,并通過表面涂層的方式改善了復合材料的力學性能,為玄武巖纖維在金屬基復合材料領域的應用打下基礎。
　　通過熱力學計算,本文分析了復合材料體系在浸滲過程中可能發(fā)生的界面反應。以玄武巖纖維-純鋁基體的復合材料為對象,結合熱力學判據。本研究還分析了界面的主要反應:Al-SiO2反應進行的詳細過程及物質傳輸情況,并在TEM和EDS分析的基礎上討論了界面反應層的結構。
　　

3、對玄武巖纖維增強鋁基復合材料力學性能試驗發(fā)現復合材料具有脆性斷裂的特征。結合斷口分析認為,復合材料的脆性斷裂是因為纖維和基體的界面結合過強導致載荷不能在纖維和基體間合理分配。因此,過強的界面結合強度是影響材料性能提高的主要因素。
　　為了改善這種情況,本研究采用涂層的方式在玄武巖纖維表面制備Al(PO3)3,SiO2和TiO2三種涂層,并制備了纖維體積分數為50％的涂層改性玄武巖纖維增強鋁基復合材料。力學實驗的結果表明,TiO2涂