预处理CNTs增强AZ91镁基复合材料的组织细化机制
发布时间：2021-02-12 10:21
研究高性能碳纳米管增强镁基复合材料是目前汽车轻量化材料的热门领域,是实现节能减排的重要途径之一,具有重要的研究意义和应用价值。将预处理碳纳米管（高温石墨化处理后的CNTs,包覆MgO处理后的CNTs）作为增强相加入到镁熔体中有望提高镁合金的力学性能,机械球磨分散技术能实现CNTs均匀分散于镁基体中,确定最佳球磨工艺参数能解决CNTs的分散性难题。本文研究了碳纳米管和铝粉（CNTs/Al）的球磨分散工艺,分析了球磨速度、球磨时间、CNTs含量对CNTs预分散效果的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）和拉曼光谱仪（Raman Spectrometer）分别表征了CNTs在Al粉中的分散情况以及CNTs的结构损伤情况。综合考虑CNTs在Al粉中的分散性及其损伤程度,获得了最佳球磨工艺参数。采用最佳球工艺磨参数对高温石墨化处理后的CNTs（Graphitizable CNTs）、包覆MgO处理后的CNTs（MgO@CNTs）与Al粉进行球磨分散,并进行冷压成型制得预处理CNTs预制块。采用搅拌铸造法成功制备了两种相同含量（0.5 wt.%）的预处理CNTs增强镁基复合材料（AZ91-Graphi...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Al粉SEM图
中的 Al 粉和 CNTs 分别来源于长垣县明宇技有限公司。为了确定 Al 粉以及 CNTs 的镜（SEM）对其进行了表征，如图 2.1 和 图 2.1 Al 粉 SEM 图f Al powder; (b) is the high magnification image of
第 2 章 实验材料以及研究工艺由图中可以看出，Al 粉颗粒大多数呈扁平状，尺寸小于 140 μm。CNTs 团聚缠结在一起，杂质相对较少，直径约为 10-40 nm。本实验中使用的经过包覆 MgO 处理的 CNTs，其具体制备工艺参照本课题组之前的相关工作[13]，这里不再赘述。制备复合材料用到的高温石墨化处理后的 CNTs 来源于南昌太阳纳米技术有限公司，在氩气保护气体中对 CNTs 进行高温处理（3000 ℃）。此外，用作高温石墨化处理的 CNTs 与用作包覆 MgO 处理的 CNTs 属于同一种 CNTs。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Microstructure and mechanical properties of Mg-4.0Zn alloy reinforced by NiO-coated CNTs[J]. Qiuhong Yuan,Xiaoshu Zeng,Yanchun Wang,Lan Luo,Yan Ding,Dejiang Li,Yong Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2017(05)
[2]A Novel Melt Processing for Mg Matrix Composites Reinforced by Multiwalled Carbon Nanotubes[J]. H.L.Shi,X.J.Wang,C.L.Zhang,C.D.Li,C.Ding,K.Wu,X.S.Hu. Journal of Materials Science & Technology. 2016(12)
[3]碳纳米管增强镁基复合材料弹性模量的研究进展[J]. 袁秋红,曾效舒,刘勇,周国华,罗雷,吴俊斌. 中国有色金属学报. 2015(01)
[4]CNTs/AZ91D纳米复合材料的制备与力学性能[J]. 张从阳,李文珍,靳宇,薛卫东,高维明. 特种铸造及有色合金. 2013(10)
[5]过程控制剂对Al2O3/Mo复合粉末细化的影响[J]. 张丹丹,倪锋,魏世忠,徐流杰. 粉末冶金技术. 2011(06)
[6]拉曼光谱在碳纳米管聚合物复合材料中的应用[J]. 高云,李凌云,谭平恒,刘璐琪,张忠. 科学通报. 2010(22)
[7]碳纳米管/氧化镁纳米复合材料的制备和表征[J]. 王雪静,陈得军,周建国. 化工新型材料. 2009(02)
[8]AZ31镁合金的凝固冷却速率与二次枝晶间距的定量关系[J]. 张丁非,兰伟,曾丁丁,张保平. 金属热处理. 2008(03)
[9]T4态CNTs/ZM5复合材料的研究[J]. 袁秋红,曾效舒,戚道华. 特种铸造及有色合金. 2007(12)
[10]高温退火一步非破坏性纯化碳纳米管[J]. 弓巧娟,李贺军,王翔,李克智,张秀莲. 化学学报. 2006(23)
博士论文
[1]纳米碳材料增强AZ91镁基复合材料制备与性能研究[D]. 袁秋红.南昌大学 2016
[2]碳纳米管和石墨烯的制备及应用研究[D]. 胡晓阳.郑州大学 2013
[3]碳纳米管绵宏观体的制备及性能研究[D]. 桂许春.清华大学 2010
[4]碳纳米管/AZ31镁基复合材料的制备与等径角挤压研究[D]. 周国华.南昌大学 2010
硕士论文
[1]AZ80镁合金组织调控与低周疲劳性能的研究[D]. 夏双五.南昌大学 2017
[2]机械球磨法制备纳米氧化锑粉的研究[D]. 张亮.兰州理工大学 2014
[3]高能球磨法制备SiC/Al复合材料[D]. 吴清军.昆明理工大学 2012
[4]压铸AZ91镁合金/碳纳米管复合材料性能研究[D]. 吴集才.南昌大学 2011
[5]碳纳米管增强镁基复合材料的力学性能研究[D]. 徐莺歌.兰州理工大学 2010
[6]纳米氧化镁的制备及其红外吸收性能研究[D]. 王小宇.东北大学 2009
[7]碳纳米管增强AM60镁基复合材料的研究[D]. 袁秋红.南昌大学 2008
[8]Mg-Al合金中β-Mg17Al12相形貌和析出数量的控制方法研究[D]. 张继源.西安理工大学 2008
[9]CNTs/ZM5镁合金复合材料的制备与机械性能研究[D]. 戚道华.南昌大学 2007
[10]碳纳米管增强镁基复合材料的制备与性能研究[D]. 杨益.国防科学技术大学 2006
本文编号：3030700
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Al粉SEM图
中的 Al 粉和 CNTs 分别来源于长垣县明宇技有限公司。为了确定 Al 粉以及 CNTs 的镜（SEM）对其进行了表征，如图 2.1 和 图 2.1 Al 粉 SEM 图f Al powder; (b) is the high magnification image of
第 2 章 实验材料以及研究工艺由图中可以看出，Al 粉颗粒大多数呈扁平状，尺寸小于 140 μm。CNTs 团聚缠结在一起，杂质相对较少，直径约为 10-40 nm。本实验中使用的经过包覆 MgO 处理的 CNTs，其具体制备工艺参照本课题组之前的相关工作[13]，这里不再赘述。制备复合材料用到的高温石墨化处理后的 CNTs 来源于南昌太阳纳米技术有限公司，在氩气保护气体中对 CNTs 进行高温处理（3000 ℃）。此外，用作高温石墨化处理的 CNTs 与用作包覆 MgO 处理的 CNTs 属于同一种 CNTs。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Microstructure and mechanical properties of Mg-4.0Zn alloy reinforced by NiO-coated CNTs[J]. Qiuhong Yuan,Xiaoshu Zeng,Yanchun Wang,Lan Luo,Yan Ding,Dejiang Li,Yong Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2017(05)
[2]A Novel Melt Processing for Mg Matrix Composites Reinforced by Multiwalled Carbon Nanotubes[J]. H.L.Shi,X.J.Wang,C.L.Zhang,C.D.Li,C.Ding,K.Wu,X.S.Hu. Journal of Materials Science & Technology. 2016(12)
[3]碳纳米管增强镁基复合材料弹性模量的研究进展[J]. 袁秋红,曾效舒,刘勇,周国华,罗雷,吴俊斌. 中国有色金属学报. 2015(01)
[4]CNTs/AZ91D纳米复合材料的制备与力学性能[J]. 张从阳,李文珍,靳宇,薛卫东,高维明. 特种铸造及有色合金. 2013(10)
[5]过程控制剂对Al2O3/Mo复合粉末细化的影响[J]. 张丹丹,倪锋,魏世忠,徐流杰. 粉末冶金技术. 2011(06)
[6]拉曼光谱在碳纳米管聚合物复合材料中的应用[J]. 高云,李凌云,谭平恒,刘璐琪,张忠. 科学通报. 2010(22)
[7]碳纳米管/氧化镁纳米复合材料的制备和表征[J]. 王雪静,陈得军,周建国. 化工新型材料. 2009(02)
[8]AZ31镁合金的凝固冷却速率与二次枝晶间距的定量关系[J]. 张丁非,兰伟,曾丁丁,张保平. 金属热处理. 2008(03)
[9]T4态CNTs/ZM5复合材料的研究[J]. 袁秋红,曾效舒,戚道华. 特种铸造及有色合金. 2007(12)
[10]高温退火一步非破坏性纯化碳纳米管[J]. 弓巧娟,李贺军,王翔,李克智,张秀莲. 化学学报. 2006(23)
博士论文
[1]纳米碳材料增强AZ91镁基复合材料制备与性能研究[D]. 袁秋红.南昌大学 2016
[2]碳纳米管和石墨烯的制备及应用研究[D]. 胡晓阳.郑州大学 2013
[3]碳纳米管绵宏观体的制备及性能研究[D]. 桂许春.清华大学 2010
[4]碳纳米管/AZ31镁基复合材料的制备与等径角挤压研究[D]. 周国华.南昌大学 2010
硕士论文
[1]AZ80镁合金组织调控与低周疲劳性能的研究[D]. 夏双五.南昌大学 2017
[2]机械球磨法制备纳米氧化锑粉的研究[D]. 张亮.兰州理工大学 2014
[3]高能球磨法制备SiC/Al复合材料[D]. 吴清军.昆明理工大学 2012
[4]压铸AZ91镁合金/碳纳米管复合材料性能研究[D]. 吴集才.南昌大学 2011
[5]碳纳米管增强镁基复合材料的力学性能研究[D]. 徐莺歌.兰州理工大学 2010
[6]纳米氧化镁的制备及其红外吸收性能研究[D]. 王小宇.东北大学 2009
[7]碳纳米管增强AM60镁基复合材料的研究[D]. 袁秋红.南昌大学 2008
[8]Mg-Al合金中β-Mg17Al12相形貌和析出数量的控制方法研究[D]. 张继源.西安理工大学 2008
[9]CNTs/ZM5镁合金复合材料的制备与机械性能研究[D]. 戚道华.南昌大学 2007
[10]碳纳米管增强镁基复合材料的制备与性能研究[D]. 杨益.国防科学技术大学 2006
本文编号：3030700
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