纳米相混杂增强铝基复合材料的制备及性能研究
发布时间：2021-02-05 22:21
本文通过高能球磨的方法将石墨烯和SiC纳米颗粒进行包覆处理,形成大量石墨烯包覆碳化硅颗粒,即石墨烯-SiC纳米颗粒复合增强相。随后通过粉末冶金方法制备了石墨烯-SiC纳米颗粒复合增强相增强铝基复合材料,并对微观组织和性能情况进行了分析,最后与不同增强相的铝基复合材料进行对比。首先对石墨烯-SiC纳米颗粒复合增强相制备的最佳参数进行探究,通过拉曼光谱对石墨烯结构完整性检测和扫描电镜观察不同参数下的包覆状态,确定最佳参数为高能球磨转速300 rpm,球料比15:1,球磨时间3h,复合比例1:1。随后经过二次球磨、真空热压烧结、固溶时效处理等过程制备了石墨烯-SiC纳米颗粒复合增强相增强铝基复合材料样品,通过光学显微镜、SEM、EDS、TEM、XRD等设备对复合材料的增强相均匀性、显微结构、复合界面等进行了分析。发现复合增强相主要分布于晶界处,与铝基体处于紧密的机械结合,结合界面没有碳化铝形成。石墨烯与被包裹的SiC纳米颗粒结合界面十分分明,SiC纳米颗粒未与铝基体形成碳化铝。当复合材料中石墨烯与SiC纳米颗粒含量均为0.25wt.%和0.50wt.%时,复合增强相在基体当中均匀性良好,含量...
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨烯-SiC纳米颗粒复合增强相制备的示意图
沈阳理工大学硕士学位论文-16-图2.3行星式高能球磨设备Fig.2.3Planethighenergyballmillingequipment2.3.2复合材料的制备与处理复合材料的制备与处理的第一步需要将制备好的石墨烯-SiC纳米颗粒复合增强相与铝合金粉末均匀混合，在这一部分仍然通过高能球磨的方法，称之为二次高能球磨。球磨时间为3h，球磨转速为300rpm，球料比为5:1。混合过程在氩气保护下完成，每混合1h暂停15min，以避免铝合金粉末过热。复合材料的制备与处理的第二步需要将混合均匀的复合材料粉末放置于成型模具中，使用厚度为0.5mm的石墨纸做润滑介质，便于脱模。本此实验选用粉末冶金技术制备复合材料，实验在真空钼丝热压炉中进行，烧结温度设定为610℃，压强约为50MPa。设定升温时间为1h45min，保温时间为1h。热压烧结设备及模具如图2.4所示。图2.4热压烧结设备及模具Fig.2.4Equipmentandmouldforhotpressingsintering
沈阳理工大学硕士学位论文-16-图2.3行星式高能球磨设备Fig.2.3Planethighenergyballmillingequipment2.3.2复合材料的制备与处理复合材料的制备与处理的第一步需要将制备好的石墨烯-SiC纳米颗粒复合增强相与铝合金粉末均匀混合，在这一部分仍然通过高能球磨的方法，称之为二次高能球磨。球磨时间为3h，球磨转速为300rpm，球料比为5:1。混合过程在氩气保护下完成，每混合1h暂停15min，以避免铝合金粉末过热。复合材料的制备与处理的第二步需要将混合均匀的复合材料粉末放置于成型模具中，使用厚度为0.5mm的石墨纸做润滑介质，便于脱模。本此实验选用粉末冶金技术制备复合材料，实验在真空钼丝热压炉中进行，烧结温度设定为610℃，压强约为50MPa。设定升温时间为1h45min，保温时间为1h。热压烧结设备及模具如图2.4所示。图2.4热压烧结设备及模具Fig.2.4Equipmentandmouldforhotpressingsintering
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属基碳纳米管复合材料的研究及展望[J]. 崔虹云,胡明,孙建波,王天浩,张漫,马佳. 热加工工艺. 2019(14)
[2]金属基纳米复合材料的研究进展[J]. 田雅琴,朱书豪,张小平. 功能材料. 2019(06)
[3]混杂颗粒增强铝基复合材料的研究进展[J]. 高红霞,王蒙,樊江磊,王艳,李莹,吴深. 粉末冶金工业. 2019(03)
[4]金属基复合材料高通量制备及表征技术研究进展[J]. 张学习,郑忠,高莹,耿林. 金属学报. 2019(01)
[5]Al2O3弥散增强Cu基复合材料拉伸性能研究[J]. 杜林飞. 世界有色金属. 2018(14)
[6]半固态烧结制备石墨烯/7075铝基复合材料与性能研究[J]. 杨斌,杜更新,程福来,贾天琪,安家托,赵紫薇,肖亚姣,张再苗. 粉末冶金技术. 2018(04)
[7]无压浸渗法制备高体积分数SiC/Al复合材料的研究[J]. 刘秋元,王峰,贺智勇,张启富,谢志鹏,王晓波. 稀有金属材料与工程. 2018(S1)
[8]金属基复合材料的制备方法及发展现状[J]. 赵鹏鹏,谭建波. 河北工业科技. 2017(03)
[9]金属基复合材料及其在发动机制造中的应用[J]. 尹庆方. 中国金属通报. 2017(05)
[10]非连续相混杂增强金属基复合材料的研究进展[J]. 李剑云,谢敬佩,王爱琴,朱鹏飞. 粉末冶金工业. 2016(06)
博士论文
[1]均匀分散的碳纳米管增强铝基复合材料的制备与性能[D]. 杨旭东.天津大学 2012
[2]碳纳米管增强铝基复合材料的制备及组织性能研究[D]. 邓春锋.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]碳纳米管增强铝基复合材料的制备与性能研究[D]. 赵志凯.郑州大学 2019
[2]内生纳/微米混杂TiC增强铝/铝铜基复合材料组织与性能[D]. 褚剑阁.吉林大学 2017
[3]CNTs/SiCw混杂增强2024铝基复合材料的组织与性能研究[D]. 于文刚.哈尔滨工业大学 2013
[4]半固态搅拌制备SiCp/Gr/ZL101复合材料组织与性能研究[D]. 王卓.太原理工大学 2011
本文编号：3019676
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨烯-SiC纳米颗粒复合增强相制备的示意图
沈阳理工大学硕士学位论文-16-图2.3行星式高能球磨设备Fig.2.3Planethighenergyballmillingequipment2.3.2复合材料的制备与处理复合材料的制备与处理的第一步需要将制备好的石墨烯-SiC纳米颗粒复合增强相与铝合金粉末均匀混合，在这一部分仍然通过高能球磨的方法，称之为二次高能球磨。球磨时间为3h，球磨转速为300rpm，球料比为5:1。混合过程在氩气保护下完成，每混合1h暂停15min，以避免铝合金粉末过热。复合材料的制备与处理的第二步需要将混合均匀的复合材料粉末放置于成型模具中，使用厚度为0.5mm的石墨纸做润滑介质，便于脱模。本此实验选用粉末冶金技术制备复合材料，实验在真空钼丝热压炉中进行，烧结温度设定为610℃，压强约为50MPa。设定升温时间为1h45min，保温时间为1h。热压烧结设备及模具如图2.4所示。图2.4热压烧结设备及模具Fig.2.4Equipmentandmouldforhotpressingsintering
沈阳理工大学硕士学位论文-16-图2.3行星式高能球磨设备Fig.2.3Planethighenergyballmillingequipment2.3.2复合材料的制备与处理复合材料的制备与处理的第一步需要将制备好的石墨烯-SiC纳米颗粒复合增强相与铝合金粉末均匀混合，在这一部分仍然通过高能球磨的方法，称之为二次高能球磨。球磨时间为3h，球磨转速为300rpm，球料比为5:1。混合过程在氩气保护下完成，每混合1h暂停15min，以避免铝合金粉末过热。复合材料的制备与处理的第二步需要将混合均匀的复合材料粉末放置于成型模具中，使用厚度为0.5mm的石墨纸做润滑介质，便于脱模。本此实验选用粉末冶金技术制备复合材料，实验在真空钼丝热压炉中进行，烧结温度设定为610℃，压强约为50MPa。设定升温时间为1h45min，保温时间为1h。热压烧结设备及模具如图2.4所示。图2.4热压烧结设备及模具Fig.2.4Equipmentandmouldforhotpressingsintering
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属基碳纳米管复合材料的研究及展望[J]. 崔虹云,胡明,孙建波,王天浩,张漫,马佳. 热加工工艺. 2019(14)
[2]金属基纳米复合材料的研究进展[J]. 田雅琴,朱书豪,张小平. 功能材料. 2019(06)
[3]混杂颗粒增强铝基复合材料的研究进展[J]. 高红霞,王蒙,樊江磊,王艳,李莹,吴深. 粉末冶金工业. 2019(03)
[4]金属基复合材料高通量制备及表征技术研究进展[J]. 张学习,郑忠,高莹,耿林. 金属学报. 2019(01)
[5]Al2O3弥散增强Cu基复合材料拉伸性能研究[J]. 杜林飞. 世界有色金属. 2018(14)
[6]半固态烧结制备石墨烯/7075铝基复合材料与性能研究[J]. 杨斌,杜更新,程福来,贾天琪,安家托,赵紫薇,肖亚姣,张再苗. 粉末冶金技术. 2018(04)
[7]无压浸渗法制备高体积分数SiC/Al复合材料的研究[J]. 刘秋元,王峰,贺智勇,张启富,谢志鹏,王晓波. 稀有金属材料与工程. 2018(S1)
[8]金属基复合材料的制备方法及发展现状[J]. 赵鹏鹏,谭建波. 河北工业科技. 2017(03)
[9]金属基复合材料及其在发动机制造中的应用[J]. 尹庆方. 中国金属通报. 2017(05)
[10]非连续相混杂增强金属基复合材料的研究进展[J]. 李剑云,谢敬佩,王爱琴,朱鹏飞. 粉末冶金工业. 2016(06)
博士论文
[1]均匀分散的碳纳米管增强铝基复合材料的制备与性能[D]. 杨旭东.天津大学 2012
[2]碳纳米管增强铝基复合材料的制备及组织性能研究[D]. 邓春锋.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]碳纳米管增强铝基复合材料的制备与性能研究[D]. 赵志凯.郑州大学 2019
[2]内生纳/微米混杂TiC增强铝/铝铜基复合材料组织与性能[D]. 褚剑阁.吉林大学 2017
[3]CNTs/SiCw混杂增强2024铝基复合材料的组织与性能研究[D]. 于文刚.哈尔滨工业大学 2013
[4]半固态搅拌制备SiCp/Gr/ZL101复合材料组织与性能研究[D]. 王卓.太原理工大学 2011
本文编号：3019676
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3019676.html
