石墨烯增强镁基复合材料研究进展

发布时间：2021-01-24 11:16

　　镁基复合材料是金属基复合材料中最重要的材料之一,广泛应用于航天、航空、汽车、3C制品等领域。石墨烯具有独特的二维结构、好的力学性能以及优异的阻尼性和导热性能,在复合材料的增强体中占据重要的地位。石墨烯作为镁基复合材料的增强相,能有效提高镁基复合材料的强度、弹性模量、耐腐蚀等性能。综述了国内外石墨烯增强镁基复合材料的研究现状,重点介绍了石墨烯增强体材料的种类及石墨烯增强镁基复合材料的常见制备方法,展望了石墨烯增强镁基复合材料的发展前景。 

【文章来源】：轻合金加工技术. 2020,48(08)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

粉末冶金法示意图

Chen等[31]经过液态超声波处理后再进行搅拌铸造制备出石墨烯增强镁基复合材料，通过实验发现，仅用体积分数为1.2%的石墨烯纳米片，制备出的复合材料硬度可提高一倍。Du等[32]通过热挤压和搅拌铸造法结合制备出石墨烯/ZK60镁基复合材料，经研究发现，仅0.05%(质量分数)的石墨烯纳米片作为增强体，其制备出的复合材料强度可提高72%。2.3 分离熔体沉积法

分离熔体沉积法是将增强体加入到熔融基体中并均匀搅拌，使其从坩埚底部流出，同时向熔体喷射Ar气将其雾化，最后沉积到基板上得到复合材料，其制备工艺流程图如图3所示。分离熔体沉积法的优点在于:工艺简单，雾化速率最高可达2 000 kg/min，且镁基复合材料冷却速率快。另外，分离熔体沉积法制备的镁基复合材料晶粒细小、组织相对均匀，无宏观偏析。但是分离熔体沉积法的缺点就是材料孔隙率大，需后续再进行热挤压消除气孔，难以制备出较大尺寸的复合材料。Goh等[33]通过分离熔体沉积法将Mg和石墨烯混合，并在Ar气保护下制备出石墨烯镁基复合材料，再通过20.25:1的挤压比进行热挤压，其强度略有提升，但是其组织非常细小，使其塑性大幅度提升。Xiang[34]等同样采用分离熔体沉积，但在其制备工艺前做了相应预分散处理，从而制备出了粗、细晶粒交替分布的石墨烯镁基复合材料，在强度提升的同时，塑性也能保持。

【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯增强铝基复合材料研究进展[J]. 孙玮,詹科,汪田,赵睿,吴一昊,赵斌,严雅.  有色金属材料与工程. 2019(05)
[2]粉末触变成形制备石墨烯增强ZK61镁基复合材料及性能[J]. 张斌,陈体军,王凌云,杨宝清.  特种铸造及有色合金. 2019(09)
[3]基于新型镁基复合材料的体育器材性能研究[J]. 吴小茂.  合成材料老化与应用. 2019(04)
[4]体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析[J]. 张宁.  粘接. 2019(07)
[5]石墨烯增强金属基复合材料制备方法的研究进展[J]. 徐祥,宋玲玲,官雨柔,赵慧,闫翠霞,蔡金明.  材料热处理学报. 2019(05)
[6]触变注射成形法制备石墨烯纳米片增强镁基复合材料[J]. 张婷,赵宇宏,陈利文,梁建权,李沐奚,侯华.  金属学报. 2019(05)
[7]碳纳米材料增强镁基复合材料研究进展[J]. 王晓军,向烨阳,胡小石,吴昆.  金属学报. 2019(01)
[8]镁基复合材料研究进展及新思路[J]. 何阳,袁秋红,罗岚,京玉海,刘勇.  航空材料学报. 2018(04)
[9]金属基表面复合材料的制备方法及研究现状[J]. 吴江涛,王云龙.  世界有色金属. 2017(18)
[10]石墨烯/金属纳米复合材料制备及研究进展[J]. 徐鹏,邱汉迅,宋凌志,闫廷龙,李幸娟.  有色金属材料与工程. 2017(03)

硕士论文
[1]触变注射成形过程中镁合金浆料演变规律及其组织性能[D]. 廖锐丽.吉林大学 2010



本文编号：2997148