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随着航空航天、3C工业领域的快速发展,对于轻量化结构材料的需求日益紧迫,现有的轻量化结构材料已逐渐不能满足相关领域的发展需求。镁锂合金作为现在最轻的结构材料,在轻量化应用领域具有广阔前景,但是镁锂合金低强度低模量的缺点严重限制了其在相关领域的应用。本文通过改进的箔冶金法制备了CNTs/Mg-Li复合材料,研究复合材料组织性能,并通过DEFROM-3D模拟基体合金LA103Z往复挤压过程。本文采用50μm Mg-10Li-3Al-3Zn(LA103Z)合金箔和碳纳米管(CNTs)依次通过碳纳米管预处理、喷涂沉积、热压、往复挤压、热挤压工艺成功制备出了CNTs/Mg-Li复合材料。碳纳米管酸洗在其表面引入羟基、羧基等官能团,提高碳纳米管分散均匀性;在喷涂沉积过程中,0.5g/L的碳纳米管分散液浓度可以实现良好的碳纳米管均匀沉积效果,碳纳米管以层状堆叠的形式沉积在LA103Z合金箔上。通过本文所述方法制备出的CNTs/Mg-Li复合材料强度和弹性模量均得到了提升。碳纳米管含量分别为1wt.%、2wt.%、4wt.%复合材料抗拉强度分别提升到270MPa、289MPa、273MPa;相较于LA103Z基体合金219MPa均得到极大提升。碳纳米管含量分别为1wt.%、2wt.%复合材料的弹性模量分别提升到49GPa、51GPa;继续提高CNTs含量,弹性模量不再变化。但复合材料延伸率相较于LA103Z基体合金出现严重下降,从LA103Z基体合金的18.2%下降到不足5%,1wt.%、2wt.%、4wt.%复合材料延伸率分别为4.9%、3.4%、2.3%。CNTs/Mg-Li复合材料主要强化原因为晶粒细化、位错强化以及碳纳米管的加入。在CNTs/Mg-Li复合材料中,碳纳米管与LA103Z基体合金发生反应,生成了Li2C2,导致了CNTs/Mg-Li复合材料延伸率的急剧下降。此外,复合材料中同时生成了(Mg,Li,Zn)相。DEFROM-3D模拟LA103Z基体合金往复挤压过程推断,往复挤压可以促进CNTs/Mg-Li复合材料中碳纳米管的“再分散”。层状结构的存在同样可以促进碳纳米管“再分散”,但二者再分散机制有所差异;层状结构LA103Z基体合金依靠层间应力,LA103Z基体合金依靠材料大范围流动。