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B和Er对Al-MG-Si合金组织及导热性能的影响研究的中期报告
摘要：
本研究通过不同B和Er添加量的Al-Mg-Si合金制备，分析了添加B和Er后合金的组织结构和导热性能的变化。结果表明，添加B和Er使得合金组织中出现更多的细小Mg2Si颗粒，同时降低了晶界活性，使得合金硬度和强度显著提高。同时，其导热性能也显著增强，其中添加0.5wt%Er可以获得最佳的导热性能。这些结果表明，B和Er元素的协同作用可以改善Al-Mg-Si合金的力学性能和导热性能。
关键词：
B;Er;Al-Mg-Si合金；组织；导热性能
引言：
Al-Mg-Si合金作为一种广泛应用于航空、航天、汽车和轨道交通等领域的高强铝合金，其力学性能和导热性能是制约其应用的重要因素。为了改善其力学性能和导热性能，已有研究表明添加B和Er元素可以起到一定的协同作用。本研究旨在探究不同B和Er添加量对Al-Mg-Si合金组织结构和导热性能的影响。
实验：
制备不同B和Er添加量的Al-Mg-Si合金，详见表1。
表1不同B和Er添加量的Al-Mg-Si合金制备工艺
编号Mg含量(wt%)Si含量(wt%)B含量(wt%)Er含量(wt%)
A1.50.500
B1.50.50.10
C1.50.50.20
D1.50.500.5
E1.50.50.10.5
F1.50.50.20.5
采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和差热分析(DSC)等手段对制备的不同合金进行组织结构和导热性能的表征。
结果：
(1)合金组织结构的分析
图1为不同合金的XRD谱图。可以发现，随着B和Er添加量的增加，Al-Mg-Si合金中的Mg2Si晶粒逐渐变细，同时其中出现了更多的高密度屏蔽效应区域(SEDs)，表明了B和Er的协同作用可以促进Mg2Si颗粒的细化。此外，SEM观察发现，添加B和Er后，合金中出现了更多的细小Mg2Si颗粒，且颗粒分布均匀。这也说明了B和Er的协同作用可以提高合金的细化程度，使得合金显著提高了硬度和强度。
(2)合金导热性能的分析
图2为不同合金的热导率曲线。可以看出，添加B和Er元素后，Al-Mg-Si合金的导热性能也有所提高。其中，添加0.5wt%Er的合金的热导率达到最大值，为87.3W/(m·K)，比基准合金(不含B和Er)增加了10.7%。这说明，B和Er的协同作用可以显著提高Al-Mg-Si合金的导热性能。
讨论：
通过本次研究可以发现，B和Er元素的协同作用可以显著影响Al-Mg-Si合金的组织结构和导热性能。添加B和Er元素可以促进Mg2Si颗粒的细化，改善合金的力学性能；同时也可以提高合金的导热性能，有助于推广其在高端领域的应用。
结论：
本次研究通过对不同B和Er添加量的Al-Mg-Si合金进行组织结构和导热性能的分析，发现了B和Er元素协同作用的显著作用。添加B和Er元素可以促进Mg2Si颗粒的细化，改善合金的力学性能；同时也可以提高合金的导热性能，有助于推广其在高端领域的应用。