网状（CNTs+SiCw）/2024Al基复合材料的制备与性能研究
发布时间：2021-10-15 15:54
传统的铝基复合材料追求增强体在基体中的均匀分布,破坏了基体的完整性,限制了基体良好塑性的发挥。为解决上述问题,本文设计制备了增强体呈现网状分布的新型复合材料。本文以2024Al粉、CNTs、Si Cw为原料,采用热压烧结法制备了增强体呈网状分布的铝基复合材料。选取最优的烧结态复合材料进行了热挤压变形和固溶时效处理,提高材料的致密度和力学性能。利用OM、SEM、XRD、TEM等方法分析了烧结态、挤压态和时效态复合材料的基体组织、增强体的分布状态和界面结合状态;利用拉伸力学性能试验评价了不同状态复合材料的力学性能,并结合断裂形貌和裂纹扩展路径分析网状结构和增强体对复合材料强韧化机制的影响;利用摩擦磨损试验分析常温下不同载荷时不同状态复合材料的磨损率和摩擦系数,揭示磨损特性与载荷和材料状态的关系,结合磨痕表面形貌,解释复合材料的磨损机理。采用混合酸处理得到均匀分散的CNTs,并通过机械搅拌得到了CNTs、Si Cw和2024Al粉均匀混合粉料,采用热压烧结的方法得到了不同体积分数的烧结态复合材料。不同体积分数增强体的复合材料组织表明,随着体积分数的增加,网状结构更加明显,但是团聚严重,与基体...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CNTs/Cu-Cr粉球磨后SEM形貌
图 1-1 CNTs/Cu-Cr 粉球磨后 SEM 形貌a)10vol.%CNTs；b)15vol.%CNTs制备过程中，为了确保能够发挥碳纳米管的最优的性能，基体的界面情况。结合过强和过低对材料性能都不利，过低，增强体容易脱粘[29,30]。界面结合的强度主要取决于界程度。当温度很高时，碳纳米管与金属基体浸润性差，
e 等[35]利用化学气相沉积的方法制备了 CNTs/Al 基复合材料，对 观察发现，增强体与基体反应生成了 Al4C3，界面结合非常好图 1-2 所示。研究了不同体积分数的碳纳米管的拉伸力学性能表数为 5%时抗拉强度最高为 398MPa，相比基体合金提高了 184%强度先增大后减小。可见，生成的 Al4C3相有利于性能的提高。a) b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子封装用Al/Si/SiC复合材料的显微组织与性能（英文）[J]. 朱晓敏,于家康,王新宇. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(07)
[2]Friction and wear properties of copper matrix composites reinforced by tungsten-coated carbon nanotubes[J]. NIE Junhuia, JIA Xiana, c, JIA Chengchanga, LI Yia, b, ZHANG Yafenga, and SHI Naa a School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China b China Iron & Steel Research Institute Group, Beijing, 100081, China c Journals Publishing Center, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China. Rare Metals. 2011(06)
[3]搅拌参数对半固态搅拌工艺制备（ABOw+SiCp）/6061Al复合材料微观组织和力学性能的影响（英文）[J]. 关丽娜,耿林,张宏伟,黄陆军. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(S2)
[4]Aluminum matrix composites reinforced by in situ Al2O3 and Al3Zr particles fabricated via magnetochemistry reaction[J]. 赵玉涛,张松利,陈刚. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(11)
[5]Microstructure of nickel foam/Mg double interpenetrating composites[J]. 赵龙志,赵明娟,李娜,闫洪,张劲松. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(S2)
[6]TiB2+SiC混杂颗粒增强的ZL109复合材料[J]. 吕映宾,马乃恒,王浩伟. 中国有色金属学报. 2007(04)
[7]粉末冶金法制备镁基复合材料的力学性能和增强机理研究[J]. 沈金龙,李四年,余天庆,郑重,吴瑜锟. 铸造技术. 2005(04)
[8]Electroless plating Ni-P matrix composite coating reinforced by carbon nanotubes[J]. 邓福铭,陈小华,陈卫祥,李文铸. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2004(04)
[9]铁-巴基管复合材料的研究[J]. 马仁志,朱艳秋,魏秉庆,梁吉,高志栋,吴德海. 复合材料学报. 1997(02)
本文编号：3438233
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CNTs/Cu-Cr粉球磨后SEM形貌
图 1-1 CNTs/Cu-Cr 粉球磨后 SEM 形貌a)10vol.%CNTs；b)15vol.%CNTs制备过程中，为了确保能够发挥碳纳米管的最优的性能，基体的界面情况。结合过强和过低对材料性能都不利，过低，增强体容易脱粘[29,30]。界面结合的强度主要取决于界程度。当温度很高时，碳纳米管与金属基体浸润性差，
e 等[35]利用化学气相沉积的方法制备了 CNTs/Al 基复合材料，对 观察发现，增强体与基体反应生成了 Al4C3，界面结合非常好图 1-2 所示。研究了不同体积分数的碳纳米管的拉伸力学性能表数为 5%时抗拉强度最高为 398MPa，相比基体合金提高了 184%强度先增大后减小。可见，生成的 Al4C3相有利于性能的提高。a) b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子封装用Al/Si/SiC复合材料的显微组织与性能（英文）[J]. 朱晓敏,于家康,王新宇. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(07)
[2]Friction and wear properties of copper matrix composites reinforced by tungsten-coated carbon nanotubes[J]. NIE Junhuia, JIA Xiana, c, JIA Chengchanga, LI Yia, b, ZHANG Yafenga, and SHI Naa a School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China b China Iron & Steel Research Institute Group, Beijing, 100081, China c Journals Publishing Center, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China. Rare Metals. 2011(06)
[3]搅拌参数对半固态搅拌工艺制备（ABOw+SiCp）/6061Al复合材料微观组织和力学性能的影响（英文）[J]. 关丽娜,耿林,张宏伟,黄陆军. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(S2)
[4]Aluminum matrix composites reinforced by in situ Al2O3 and Al3Zr particles fabricated via magnetochemistry reaction[J]. 赵玉涛,张松利,陈刚. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(11)
[5]Microstructure of nickel foam/Mg double interpenetrating composites[J]. 赵龙志,赵明娟,李娜,闫洪,张劲松. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(S2)
[6]TiB2+SiC混杂颗粒增强的ZL109复合材料[J]. 吕映宾,马乃恒,王浩伟. 中国有色金属学报. 2007(04)
[7]粉末冶金法制备镁基复合材料的力学性能和增强机理研究[J]. 沈金龙,李四年,余天庆,郑重,吴瑜锟. 铸造技术. 2005(04)
[8]Electroless plating Ni-P matrix composite coating reinforced by carbon nanotubes[J]. 邓福铭,陈小华,陈卫祥,李文铸. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2004(04)
[9]铁-巴基管复合材料的研究[J]. 马仁志,朱艳秋,魏秉庆,梁吉,高志栋,吴德海. 复合材料学报. 1997(02)
本文编号：3438233
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