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　　摘要 本文开发了2024Al-K2ZrF6-KBF4反应新体系，通过熔体直接反应法成功制备了纳米ZrB2颗粒增强2024Al基复合材料，并优化了制备工艺参数。利用X-射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和透射电镜(TEM)等仪器研究了ZrB2(np)/2024Al复合材料的微观组织、相组成以及原位内生颗粒的形貌、大小及分布特征等。测试了不同体积分数的复合材料的力学性能，分析了复合材料的强化机制。

　　研究结果表明：在2024Al熔体温度为870℃时，以K2ZrF6和KBF4为反应物（摩尔比为1:3），保持反应时间为30min的条件下，反应生成的增强颗粒经XRD、EDS及TEM分析确认为ZrB2。ZrB2颗粒形貌呈六棱形或多边状，平均尺寸为30nm左右，并分布在晶界处。制备工艺参数的优化结果表明：工艺参数对复合材料微观组织的影响显著，最佳的制备参数为：K2ZrF6和KBF4的摩尔比为1：3，最佳反应温度为870℃，最佳反应时间为30min。高默声作用结果表明：高默声可以显著的改善颗粒的分散性，当复合材料经高默声处理5min后，纳米ZrB2颗粒团簇被击碎成尺寸为500nm左右的颗粒增强团，分布也趋于均匀。

　　复合材料的拉伸性能研究结果表明：随着颗粒体积分数的增加，复合材料的强度和塑性显著增强。当纳米ZrB2颗粒体积分数为5.4%时，复合材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率达到245MPa，88Mpa和18.3％，分别是2024Al基体的1.36，1.57和2.03倍。ZrB2(np)/2024Al复合材料的增强机制主要有载荷传递、细晶强化、裂纹桥接、分支和偏转等。

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　　关键词：ZrB2(np)/2024Al复合材料，纳米ZrB2颗粒，原位反应，微观组织，力学性能

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