1、本文以AZ91D鎂合金及ZM6稀土鎂合金為基體，M40石墨纖維為增強體，采用壓力浸滲技術分別制備出結(jié)構為單向板(纖維60vol.％)和層合板(纖維50vol.%，鋪層角度為±23°的石墨纖維增強鎂基復合材料。
　　利用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、電子拉伸試驗機和熱分析儀研究了碳纖維增強鎂基復合材料的微觀組織、力學性能和熱膨脹性能，探討了基體類型、熱處理工藝、增強體排布方式等因素對復合材料性能的影

2、響，纖維排布設計，使復合材料在二維平面內(nèi)滿足近似各向同性。
　　研究結(jié)果表明，復合材料組織致密，纖維與基體結(jié)合良好。M40/AZ91D和M40/ZM6復合材料界面處分別存在Al17Mg12和Mg12Nd兩種不同析出相。經(jīng)過退火及 T6處理，Cf/Mg復合材料界面處析出物數(shù)量增加，尺寸增大，導致復合材料力學性能下降。隨著鋪層纖維角度的增加，單向Cf/Mg復合材料抗彎強度及彈性模量逐漸降低，材料失效由纖維斷裂拔出過渡為界面開裂，復合材

3、料各向異性明顯?！?3°層合板結(jié)構復合材料可有效緩解單向板復合材料力學性能各向異性。
　　Cf/Mg復合材料熱膨脹系數(shù)同樣受到熱處理方式的影響，鑄態(tài)、退火態(tài)及T6態(tài)復合材料線膨脹系數(shù)依次降低。單向Cf/Mg復合材料熱膨脹系數(shù)具有明顯的方向性，隨著測試方向與纖維取向夾角從0°到90°增加，M40/AZ91D熱膨脹系數(shù)從1.4~19.4×10-6/K遞增，M40/ZM6的熱膨脹系數(shù)變化范圍為1.2~18.4×10-6/K。采用 Kel

4、ly模型可以準確計算單向復合材料的熱膨脹系數(shù)。20~150℃℃范圍內(nèi)，±23°M40/AZ91D層合結(jié)構復合材料的平均線膨脹系數(shù)變化范圍小于單向板變化范圍，明顯改善單向板的各向異性。根據(jù) Kelly模型，預測出的±23°M40/AZ91D層合板復合材料的熱膨脹系數(shù)與測試值符合良好?；诖四Ｐ蛯f/Mg復合材料纖維排布進行設計，結(jié)果表明，當復合材料采用±45°纖維排布時，其熱膨脹系數(shù)在平面內(nèi)近似各向同性，此時M40/AZ91D層合板復合