【复材资讯】蛋壳复合材料，硬度堪比合金原文

许多行业越来越需要具有高比强度和低密度的材料。为此，近年来研究人员探索和开发了各种先进材料，其中镁/蛋壳复合材料被证明特别有吸引力。

表在杂志上的一项研究，调查了蛋壳在生产过程中对低密度复合镁材料的影响。

人类活动正在产生越来越多的碳排放和环境污染。为此，近年来行业对低密度材料的需求因其节能和资源节约的优势而日益突出。

由于材料的高比强度和卓越的阻尼能力，汽车和航空航天工业大量使用镁合金。虽然这些特性使镁合金可用于各种工业应用，但它们受到其他因素的限制，例如低耐磨性和机械强度。为此，镁合金用诸如 SiC、TiC 和 Al2O3 之类的元素增强。

增强元素改善了复合镁合金的磨损和机械性能，但其使用仍存在挑战。当前使用的增强元件显着增加了使用这些复合合金的产品的成本。出于这个原因，注意力已经转移到低成本、可持续的废料替代品上。

已作为复合成分进行研究的一些废物衍生替代品包括粉煤灰、CRT 玻璃、粉煤灰煤胞、赤泥和蛋壳。近年来，对废物衍生的复合镁合金进行了大量研究，并显示出一些有趣的结果。

研究人员的一项研究介绍了不同粉煤灰核微珠含量的镁/粉煤灰核微珠复合材料的制备。该复合材料表现出改善的压缩屈服强度和显微硬度。该团队使用分解熔体沉积技术来制造复合材料。研究人员制造的 CRT 玻璃复合镁合金。通过粉末冶金方法提高了镁基体的耐磨性和硬度。

2020 年，研究人员制造的复合材料报道了一种 Az91（最流行的商业级镁合金）混合材料，使用从蛋壳废料中获得的羟基磷灰石和从稻壳灰中获得的SiO3。混合复合镁合金是用粉末冶金制造的。

在废物衍生的复合材料中，蛋壳是最具吸引力的目标之一。这种废料密度低，Ca2O3含量高，容易获得、可持续且便宜。目前，关于其用作镁合金复合材料的文献有限。

据文献报道，蛋壳添加剂可提高镁合金的机械性能、阻尼性能、热稳定性和显微硬度。研究还表明，蛋壳复合材料的腐蚀性能优于 Mg/Zn 复合材料。

然而，缺乏关于蛋壳复合材料如何影响纯镁腐蚀和磨损性能的信息。出于这个原因，需要更多地关注纯镁/蛋壳复合材料。

料化学和物理 研究论文的目的是研究纯镁/蛋壳复合材料及其增强的性能。粉末冶金技术用于制造这些材料。对复合材料的电化学腐蚀行为、密度、微观结构、磨损和硬度进行了彻底的研究。使用扫描电子显微镜检查材料的表面。

研究结果表明，蛋壳复合材料显着提高了纯镁合金的机械性能。制备了不同的样品，其中 Mg/10ES 复合材料的耐磨性是所有样品中最好的。

纯镁的磨损率从0.034 mm 3 /m降低到0.014 mm 3 /m。此外，在高负载下，磨损机制是分层，而低负载时磨损是磨损机制。

由于微电偶腐蚀，当向其中添加蛋壳颗粒时，纯镁的腐蚀性能受到负面影响。在研究中观察到，腐蚀性能受损的一个原因是 Cl -离子通过腐蚀层中的裂缝渗入，加速了腐蚀过程。

研究结果使人们对低成本镁/蛋壳复合材料的可制造性有了更深入的了解。蛋壳成分增强了材料中的纯镁，并且该材料增强的耐磨性有利于其在需要的应用中使用的潜力。

蛋壳废料是一种容易获得、成本低廉且可持续的材料，可为镁合金赋予卓越的性能，例如增强的耐磨性。通过提供对纯镁/蛋壳增强复合材料的重要知识和理解，该研究背后的作者为该领域的未来研究铺平了道路。

文章来源：贤集网

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