真空气压渗流法制备硼酸镁晶须增强镁基复合材料的试验研究的开题报告摘要：本研究旨在探究利用真空气压渗流法制备硼酸镁晶须增强镁基复合材料的可行性及其力学性能。在本文中，将首先介绍研究的背景和意义、国内外研究现状以及研究内容和思路等方面的内容。其次，将详细阐述材料的制备方法、实验设计和实验结果及其分析。最后，将总结研究结果，指出本研究存在的不足和需要进一步完善的方向，为制备高性能镁基复合材料提供一定的参考。关键词：真空气压渗流法；硼酸镁晶须；增强；镁基复合材料；力学性能第一章：绪论1.1研究背景和意义镁及其合金因具有优异的比强度、比刚度、导热性、生物相容性等特点，在航空航天、汽车及各种轻量化产品等领域有着广泛的应用前景。但是纯镁和镁合金的缺陷和问题也很明显，如强度低、塑性差等。因此，在强化镁及其合金的同时，又要尽量避免其弱点，以提高综合性能，这就需要采用多种方法进行改性和增强。一种常用的方法是将硬、脆的陶瓷材料作为增强相加入到复合材料中。硼酸镁（MgB2O4）是被广泛应用的陶瓷增强材料之一，它具有良好的化学惯性、高温稳定性、高硬度和高抗腐蚀性能等特点。硼酸镁晶须可由硼酸钠和硫酸镁在高温条件下反应制备得到，但其结构脆弱，易破损，制备难度大。在此背景下，真空气压渗流法被广泛应用于制备硼酸镁晶须增强的复合材料。该方法利用气压差和真空机械泵的负压作用下，将增强材料强制浸入到预制孔洞中，经固液反应烧结而得到陶瓷增强相分散于金属基体中，可以有效地提高材料的力学性能。因此，本研究选取硼酸镁晶须作为增强材料，采用真空气压渗流法制备硼酸镁晶须增强镁基复合材料，并对其力学性能进行测试和分析，旨在探究该方法的技术可行性和提高镁基复合材料的力学性能。1.2国内外研究现状近年来，镁基复合材料的研究工作得到了广泛关注，许多学者将其作为研究重点来进行深入探究。研究表明，添加适量的硬质陶瓷增强材料可以显著提高镁基复合材料的力学性能，因此在增强相的选择方面，学者们进行了大量研究。在硼酸镁领域，国内外学者也开展了广泛的研究工作。对硼酸镁晶须的制备方法进行研究时，一些学者通过高温合成法获得了硼酸镁晶须，如杨海涛等人采用一步法合成硼酸镁晶须，得到了线状、柱状和片状三种不同形态的硼酸镁晶须；戎琳等学者采用共沉淀法制备硼酸镁晶须，在该方法下可制备出直径仅为20-30nm的硼酸镁晶须。在利用硼酸镁晶须增强镁基复合材料方面，以其他硬质陶瓷相为增强材料的研究为基础，许多学者对硼酸镁晶须增强镁基复合材料进行了研究。文献中采用的增强相不尽相同，但其对镁基复合材料的力学性能的显著提高已得到广泛认可。比如，Que等学者就利用高温真空烧结法制备了硼酸镁晶须增强的镁基复合材料，发现增强相的加入可以使复合材料的强度和硬度大幅度增加。总之，目前的研究表明，硼酸镁晶须能够显著地提高镁基复合材料的力学性能，因此利用真空气压渗流法制备硼酸镁晶须增强镁基复合材料有望进一步提高材料性能，这也促使本研究的开展。1.3研究内容和思路本研究的主要内容是在镁基复合材料中加入硼酸镁晶须的同时，通过真空气压渗流法将硼酸镁晶须均匀地分散在金属基体中，以提高镁基复合材料的力学性能。为了实现这一目标，本研究将采取如下思路和步骤：1）硬质陶瓷增强相制备：通过硼酸钠和硫酸镁在高温条件下反应制备出硼酸镁晶须。2）真空气压渗流制备材料：选取规定大小的镁坯，利用真空气压渗流法将硼酸镁晶须渗透到预制的孔洞中。3）材料的性能测试：对样品进行拉伸、压缩等力学性能测试，并采用显微镜、扫描电子显微镜等对复合材料的微观结构、相组成等进行分析。4）结果分析和总结：总结测试结果，分析影响复合材料力学性能的主要因素，找出改进方法和可以优化的部分。通过以上步骤和方法，本研究旨在从理论上和实验上探究利用真空气压渗流法制备硼酸镁晶须增强镁基复合材料的可行性及其力学性能，为相应领域的发展提供理论依据和参考。