Mg-Li合金存在绝对强度偏低、耐腐蚀性差、室温过时效和低蠕变强度等问题，极大地限制了Mg-Li合金的应用范围。通过合金化可在一定程度上弥补Mg-Li合金的低强度，但合金存在的过时效现象以及由此导致的强度衰减使得合金化方法具有一定的局限性[18]。Mg-Li基复合材料的出现，为Mg-Li合金的强化和尺寸稳定性的改善提供了新的有效途径。与Mg-Li合金相比，Mg-Li基复合材料不仅保留了基体合金的导电、导热及优良的冷、热加工性能，而且具有更高的比刚度和比强度、较好的耐磨性、高温蠕变性能、减震性能及良好的尺寸稳定性，引起了国内外学者的广泛关注。影响金属基复合材料性能的主要因素有：基体合金组织、增强体、增强体与基体的结合状况及制备工艺。
对于Mg-Li合金而言，当ω（Li）大于5.5%后，合金中出现具有良好塑性的体心立方晶体结构的β相，使滑移系增多，塑性明显改善，所以复合材料基体中的ω（Li）一般介于5.5%～11%之间。此外，还可根据不同的性能要求添加其它合金元素，但大部分合金元素不改变相图转变点，对组织变化几乎没有影响。
常用的基体合金有Mg-8Li、Mg-9Li、Mg-10Li、Mg-12Li、Mg-8Li-3Al、Mg-11Li-3Al和Mg-14Li-1Al等。增强体的加入，一方面可通过改变基体合金的显微组织（如亚结构、位错组态、晶粒尺寸等）来改善和弥补基体合金性能上的不足；另一方面也要防止因增强体加入带来的界面缺陷、热膨胀系数差异及增强相分布不均等对复合材料性能的不利影响。制备Mg-Li基复合材料常用的增强体主要有碳纤维、SiC晶须、不锈钢丝、钛合金丝以及Al2O3、硼、B4C颗粒等。其中，不锈钢丝和钛合金丝由于密度较大，不适宜用来发展轻质Mg-Li基复合材料；碳纤维虽具有低密度和高强度，但其与Mg-Li合金熔体迅速反应生成碳化锂（Li2C2）化合物，严重损伤碳纤维，增强效果不理想；而SiC晶须增强Mg-Li基复合材料也存在增强体遭受侵蚀的现象。其它几种增强体由于锂的高扩散率、化学性质活泼等特性，很少能在基体中保持稳定状态，会与基体合金发生反应，降低增强效果。基体和增强体之间的界面结合状况也影响着金属基复合材料宏观性能的好坏，为了获得更高的强度，应该形成稳定的界面结合。北京航空航天大学轻合金实验室[23]从金属间化合物的特性入手，结合Mg-Li基复合材料的设计角度考虑，选择钇铝二（YAl2）颗粒作为增强体，采用搅拌铸造法成功制备出性能稳定的YAl2颗粒增强β相Mg-Li基复合材料，增强体尺寸在5～30μm范围内，添加比例为5%～25%，制备出的复合材料界面结合良好且稳定性较高，未见界面化学反应和新相生成。与基体合金相比，YAl2颗粒增强复合材料的抗拉强度、剪切强度分别提高45%和75%，其延伸率保持在7%以上，表现出良好的塑性加工性能。
(来源:新材料产业)


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