碳纳米管增强纯铝复合材料力学性能研究

发布时间：2021-04-17 11:07

　　铝基复合材料因其质量轻,比强度和模量高,价格相对较低等优点,被广泛应用于航空航天,汽车、船舶和其他工业领域。碳纳米管（CNTs）具有优良的机械性能,且导电性和热学性能良好,是一种理想的复合材料增强相。因此,碳纳米管增强铝基复合材料有着诱人的研究和应用前景。但实际研究发现:CNTs易团聚,分散性差,且与铝润湿性差,难形成较好的界面结合。此外,以CVD为主生产的CNTs通常含有无定形碳和催化杂质,易造成材料性能下降。因此,使CNTs均匀分布在铝基体中并获得较好的界面,从而提高材料的力学性能是困扰研究者的难题所在。针对以上问题,本文采用酸洗+羧基化对CNTs进行预处理,提高其分散性;通过密度和硬度测试,确定了CNTs/Al复合材料的烧结条件,并利用自行设计的挤压模具对所制备了两种长径比CNTs/Al复合材料进行了热挤。通过硬度、拉伸和热机械振动谱（DMA）测试手段,对不同CNTs含量（0-2.0 wt.%,重量百分比,下同）复合材料的力学性能进行了测试,获得了长径比（大长径比LR=4200,小长径比SR=110）和CNTs含量对合金力学性能的影响。结合相应的微结构观察,对其强化机理进行了分析... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

SWCNT和MWCNT示意图

Armchair，Zigzag和Chiral模型结构示意图

添加少量CNTs后，铝基材料的拉伸强度变化

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3143343