新型石墨烯Al-Si基复合材料摩擦磨损特性及切削性能研究

发布时间：2021-03-28 07:58

　　最近一个世纪以来,随着技术的日益进步和机械工业的不断发展,铝基复合材料因其具有高强度,高耐磨性,低密度,以及热膨胀系数低等优点广泛应用于航空、航天和汽车工业以及船舶制造等领域。石墨烯是一种性能优良的新型材料,也是当今世界上具有高强度,高模量,高导热系数等特点的材料之一。如果将铝基复合材料与石墨烯结合并添加少量的硅,铜,镁等以及其他元素,将会得到一种新型高性能的金属基复合材料,即石墨烯/铝硅基复合材料。然而,由于目前国内外对石墨烯/铝硅基复合材料的各方面性能研究很少有人涉足,故而在机械工业领域并没有得到广泛的应用。石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg为本实验制备的复合材料。在金相显微镜中观察石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料的微观组织。观察结果表明,石墨烯的适量添加能够不同程度细化复合材料中的硅颗粒,使其更加均匀地分布在铝基体中。利用布氏硬度测量仪,测试石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料的显微硬度。测试结果为,随着石墨烯在复合材料中含量的增加,石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料的硬度值也随之增大;通过对石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料的一些力学性... 

【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

石墨烯结构示意图

TURBULAT2F三维摇摆式混合机Figure2.2TURBULAT2Fthree-dimensionalrockingmixer

第2章石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料的制备及试验方法-9-（1）首先将Al、Si、Cu、Mg四种元素的粉末放入已经充满氩气保护的手套箱中，各元素的重量参照表2.1按量称龋（Al-15Si粉末粒度为800目，Cu、Mg粉粒度为200目）（2）将称好的粉末倒入体积为2L的球磨罐中，同时放入氧化锆球，球料比为10：1。（3）将球磨罐容器内充满氩气后，放入混料机（如图2.2）。用橡皮筋将球磨罐固定在混料机中央，闭合保护罩，通过机器旁独立的变频器调节速度和运行时间,本次制备混料时间为72小时，混料机主轴的转速设定为42转/分钟。图2.2TURBULAT2F三维摇摆式混合机Figure2.2TURBULAT2Fthree-dimensionalrockingmixer（4）混料结束后，用铁筛网将氧化锆球与材料分离。将材料装入烧结模具中并用石墨块将材料粉末压实，以便充分排出夹杂在粉末中的空气。（5）将烧结模具放入真空钼丝热压炉（ZR-6-8Y）中，烧结温度为580℃，保温时间为1小时。（如图2.3）烧结完毕后，关闭热压炉电源。图2.3真空钼丝热压炉Figure2.3Vacuummolybdenumwirehotpressingfurnace


本文编号：3105175