石墨烯/Al-Si复合材料摩擦磨损及切削特性的研究
发布时间：2020-12-08 00:34
近年来,随着工业的发展以及科技的进步,具有高强度、低密度、高耐磨性、良好的尺寸稳定性以及低热膨胀系数的铝基复合材料（AMCs）已经应用在航空航天、汽车零件、电子封装等领域。石墨烯是一种性能优异的新材料,其具有高强度、高弹性模量,是世界上已发现材料中导电率、导热率最高的材料之一,被称为“新材料之王”。如果将两者结合,另外添加Si、Cu、Mg等元素,将成为一种新型的具有高性能的金属基复合材料—石墨烯/铝硅（Gr/Al-Si）多元复合材料。但是由于石墨烯以及Si、Cu、Mg等元素的加入,存在基体中石墨烯的分散、硅颗粒形态分布以及金属间化合物尺寸等问题,使得在切削过程中容易引起刀具的振颤、表面质量降低,对该复合材料的切削加工性能产生严重影响,限制了在工业上的应用范围。本文将通过粉末冶金法制备石墨烯/铝硅（Gr/Al-18Si）多元复合材料。通过改变石墨烯的添加量,利用金相显微镜、X射线衍射仪,研究石墨烯对Gr/Al-18Si多元复合材料微观组织的影响。结果表明,石墨烯的添加能够有效细化硅颗粒,金属间化合物Al2Cu与Mg2Si较多沿晶界线分布。通过对...
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨烯的形貌和微观结构
图 1.2 FSP 制备石墨烯/Al 基复合材料示意图Fig.1.2 A schematic of MMC fabrication by FSP利用新型的混合-摩擦加工法（（Friction S了石墨烯/Al 基复合材料。FSP 法是将氧化石上方，GO 水溶液一边旋转一边在 Al 板上变形导致基体动态再结晶，使得材料的延展烯增强体均匀分散于 Al 基体。摩擦过程中产烯，晶粒细化，最终使得材料的热导率相比纯用粉末冶金法制备了石墨烯增强铝基复合材球磨混合之后，铝颗粒的形态从球状变成薄吸附于铝薄片表面，XRD 衍射分析显示无 A铝基体间无界面反应。力学性能测试显示，
避免聚合物扭曲破损的发生，提高其承载能力及抗磨性能。明，这种复合材料在多种环境下均表现出优异的耐磨性能和抗磨寿命。蒲等人研究了石墨烯摩擦学及石墨烯基润滑油的摩擦机理，系统介绍石墨烯摩擦性能。理论上认为，石墨烯的纳米摩擦性能主要取决于石墨烯间的错。Fillter[34]等人实验证实，石墨烯膜能够降低用于减摩抗磨的 SiC 涂层的摩a b
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯对铜基制动材料的性能影响[J]. 甘贵江,奚新国,姚冠新. 表面技术. 2017(06)
[2]基于分子动力学的石墨烯/碳化硅复合材料力学性能研究[J]. 湛家铭,姚小虎,李旺辉. 华南理工大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]石墨烯/TiO2陶瓷薄膜的制备及其摩擦学性能研究[J]. 方燕洁,白涛. 摩擦学学报. 2017(03)
[4]基于ABAQUS/Explicit的AZ31b镁合金微铣削三维仿真研究[J]. 何启东,董志国,李文斌,刘建成. 工具技术. 2017(04)
[5]石墨烯增强镍基粉末高温合金复合材料的力学性能[J]. 吉传波,王晓峰,邹金文,杨杰. 材料工程. 2017(03)
[6]氧化石墨烯浓度对镍基/石墨烯复合材料摩擦性能、耐蚀性能及显微硬度的影响[J]. 张倩,任彦虹,李娟,董楠,何燕,许航,韩培德. 腐蚀科学与防护技术. 2017(01)
[7]6061铝合金微铣削切削力仿真与预测[J]. 刘宇,别海楠. 工具技术. 2016(12)
[8]氧化石墨烯/铜基复合材料的微观结构及力学性能[J]. 洪起虎,燕绍九,杨程,张晓艳,戴圣龙. 材料工程. 2016(09)
[9]数控机床刀具的石墨烯复合涂层性能研究[J]. 王泽锴,弭弘尧,陈特欢. 兵器材料科学与工程. 2016(05)
[10]Microstructure and properties of mechanical alloying particles reinforced aluminum matrix composites prepared by semisolid stirring pouring method[J]. Yao-qiang Si,Zhi-yong You,Jing-xin Zhu,Lai-qiang Cai,Jin-shan Zhang. China Foundry. 2016(03)
博士论文
[1]Mg2Si/Al复合材料的组织、性能及其摩擦磨损行为的研究[D]. 刘晓波.吉林大学 2014
硕士论文
[1]石墨烯增强金属基航空复合材料微切削模拟与工艺优化研究[D]. 贾继光.浙江大学 2017
[2]石墨烯增韧Al2O3基纳米复合陶瓷刀具研制及其切削性能研究[D]. 孟祥龙.齐鲁工业大学 2016
[3]针对铝硅合金ADC12的高速切削仿真及实验分析[D]. 毕京宇.大连理工大学 2016
[4]轻质金属基航空复合材料切削加工有限元模拟研究[D]. 赵晓萌.浙江大学 2016
[5]SiCp/Al基复合材料切削加工性的基础研究[D]. 赵爱林.华北电力大学 2016
[6]基于ABAQUS的二维切削仿真摩擦模型研究[D]. 白冰.南京航空航天大学 2016
[7]基于BP神经网络的钛合金加工切削力预测模型研究[D]. 王雷.天津理工大学 2016
[8]SiCp/Al复合材料三维铣削仿真基础问题研究[D]. 薛锡国.北京理工大学 2015
[9]不同熔体处理工艺对过共晶铝硅合金的切削性能影响[D]. 温正云.沈阳理工大学 2015
[10]石墨烯/Al复合材料力学性能及模拟研究[D]. 吴文政.南昌航空大学 2014
本文编号：2904144
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨烯的形貌和微观结构
图 1.2 FSP 制备石墨烯/Al 基复合材料示意图Fig.1.2 A schematic of MMC fabrication by FSP利用新型的混合-摩擦加工法（（Friction S了石墨烯/Al 基复合材料。FSP 法是将氧化石上方，GO 水溶液一边旋转一边在 Al 板上变形导致基体动态再结晶，使得材料的延展烯增强体均匀分散于 Al 基体。摩擦过程中产烯，晶粒细化，最终使得材料的热导率相比纯用粉末冶金法制备了石墨烯增强铝基复合材球磨混合之后，铝颗粒的形态从球状变成薄吸附于铝薄片表面，XRD 衍射分析显示无 A铝基体间无界面反应。力学性能测试显示，
避免聚合物扭曲破损的发生，提高其承载能力及抗磨性能。明，这种复合材料在多种环境下均表现出优异的耐磨性能和抗磨寿命。蒲等人研究了石墨烯摩擦学及石墨烯基润滑油的摩擦机理，系统介绍石墨烯摩擦性能。理论上认为，石墨烯的纳米摩擦性能主要取决于石墨烯间的错。Fillter[34]等人实验证实，石墨烯膜能够降低用于减摩抗磨的 SiC 涂层的摩a b
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯对铜基制动材料的性能影响[J]. 甘贵江,奚新国,姚冠新. 表面技术. 2017(06)
[2]基于分子动力学的石墨烯/碳化硅复合材料力学性能研究[J]. 湛家铭,姚小虎,李旺辉. 华南理工大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]石墨烯/TiO2陶瓷薄膜的制备及其摩擦学性能研究[J]. 方燕洁,白涛. 摩擦学学报. 2017(03)
[4]基于ABAQUS/Explicit的AZ31b镁合金微铣削三维仿真研究[J]. 何启东,董志国,李文斌,刘建成. 工具技术. 2017(04)
[5]石墨烯增强镍基粉末高温合金复合材料的力学性能[J]. 吉传波,王晓峰,邹金文,杨杰. 材料工程. 2017(03)
[6]氧化石墨烯浓度对镍基/石墨烯复合材料摩擦性能、耐蚀性能及显微硬度的影响[J]. 张倩,任彦虹,李娟,董楠,何燕,许航,韩培德. 腐蚀科学与防护技术. 2017(01)
[7]6061铝合金微铣削切削力仿真与预测[J]. 刘宇,别海楠. 工具技术. 2016(12)
[8]氧化石墨烯/铜基复合材料的微观结构及力学性能[J]. 洪起虎,燕绍九,杨程,张晓艳,戴圣龙. 材料工程. 2016(09)
[9]数控机床刀具的石墨烯复合涂层性能研究[J]. 王泽锴,弭弘尧,陈特欢. 兵器材料科学与工程. 2016(05)
[10]Microstructure and properties of mechanical alloying particles reinforced aluminum matrix composites prepared by semisolid stirring pouring method[J]. Yao-qiang Si,Zhi-yong You,Jing-xin Zhu,Lai-qiang Cai,Jin-shan Zhang. China Foundry. 2016(03)
博士论文
[1]Mg2Si/Al复合材料的组织、性能及其摩擦磨损行为的研究[D]. 刘晓波.吉林大学 2014
硕士论文
[1]石墨烯增强金属基航空复合材料微切削模拟与工艺优化研究[D]. 贾继光.浙江大学 2017
[2]石墨烯增韧Al2O3基纳米复合陶瓷刀具研制及其切削性能研究[D]. 孟祥龙.齐鲁工业大学 2016
[3]针对铝硅合金ADC12的高速切削仿真及实验分析[D]. 毕京宇.大连理工大学 2016
[4]轻质金属基航空复合材料切削加工有限元模拟研究[D]. 赵晓萌.浙江大学 2016
[5]SiCp/Al基复合材料切削加工性的基础研究[D]. 赵爱林.华北电力大学 2016
[6]基于ABAQUS的二维切削仿真摩擦模型研究[D]. 白冰.南京航空航天大学 2016
[7]基于BP神经网络的钛合金加工切削力预测模型研究[D]. 王雷.天津理工大学 2016
[8]SiCp/Al复合材料三维铣削仿真基础问题研究[D]. 薛锡国.北京理工大学 2015
[9]不同熔体处理工艺对过共晶铝硅合金的切削性能影响[D]. 温正云.沈阳理工大学 2015
[10]石墨烯/Al复合材料力学性能及模拟研究[D]. 吴文政.南昌航空大学 2014
本文编号：2904144
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