高温CNTs增强AZ91镁基复合材料组织和性能研究
发布时间：2021-11-24 09:39
碳纳米管具有高强度和高模量等优良的力学性能,是制备金属基复合材料最理想的增强体。提高碳纳米管在基体中的分散性是制备高性能复合材料的关键。探究了提高原始CNTs的纯度对镁基复合材料力学性能的影响。本文主要采用粉末冶金工艺方法制备Graphitized-CNTs/AZ91镁基复合材料。采用粉末冶金方法成功制备了含量为0wt.%到5wt.%的石墨化CNTs增强镁基复合材料。采用傅里叶红外光谱、拉曼光谱仪（Raman Spectrometer）、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等对石墨化CNTs进行表征。使用Image Pro-Plus 6.0计算了不同含量的Graphitized-CNTs/AZ91镁基复合材料组织的晶粒尺寸。使用了显微硬度测试仪测试了复合材料在烧结态和挤压态的显微硬度,采用拉伸试样机对复合材料进行力学性能测试,使用SEM对拉伸样断口形貌进行了观察。研究了不同含量的Graphitized-CNTs对AZ91合金的组织和力学性能的影响。主要内容总结如下:（1）采用高温处理工艺对原始CNTs进行3000℃石墨化处理。通过红外光谱数据分析得出Graphitized-CNTs的峰值与原...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单壁碳纳米管(a)和多壁碳纳米管(b)结构示意图
第 1 章 绪 论不破坏增强体结构的条件下，使其分散效果更好。Chen 等[63]采用一种新的工艺方法制备了高浓度复合材料，利用镁基体在真空中易蒸发的特点获得高含量的均匀分散的增强体，制备了 14vol.SiC/Mg-6Zn复合材料，结果表明，复合材料的晶粒尺寸从 105nm 减小到 64nm 左右，经过高压扭转实验后，复合材料的强度比基体提高了300MPa，其弹性模量高达86GPa，图 1.2 所示。通过蒸发基体金属的工艺方法可以使复合材料获得高含量且均匀分散的增强体是一种非常有效的方法，但是这种方法应用于工业生产还需进一步研究。(a)(b)
的镁基复合材料，这些问题都是急需探究的。 镁基复合材料的制备技术碳纳米管具有较高的表面能、比表面积等[69,70]，因此很容易发生团聚。易发生团聚。近年来国内外主要制备复合材料的方法包括热挤压铸造冶金发、搅拌铸造法和喷射沉积法。这些不同的方法对提高 CNTs 的分整性都有一定的提高，这也是制备碳纳米管复合材料在需要解决的问题1、挤压铸造法挤压铸造法[74]有两个阶段分别是预制块制备和压力浸渗。预制块的制先将碳纳米管均匀分散，然后压模成型，最后烧结处理得到预制块。镁液在压力的作用下渗入预制块中，镁液凝固成型后得到复合材料。段都需要进行预热(预热温度 500℃)，在浇铸前应先对合金液进行过热热温度约 800℃)。基体合金浇铸到模具中的预制块上时，需要对其施加力并保压一段时间，使得合金液能够充分的流入到预制块上。如图 1.3 所
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁合金有机复合散热涂层的性能对比研究[J]. 陈磊,游国强,马小黎,明玥,白世磊. 兵器材料科学与工程. 2016(01)
[2]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)
[3]Effect of Graphene Nanoplate and Silicon Carbide Nanoparticle Reinforcement on Mechanical and Tribological Properties of Spark Plasma Sintered Magnesium Matrix Composites[J]. Aniruddha Das,Sandip P.Harimkar. Journal of Materials Science & Technology. 2014(11)
[4]碳纳米管@SiO2@Ag纳米复合材料的制备及其表面增强拉曼效应[J]. 周鑫,姚爱华,周田,王德平. 无机化学学报. 2014(03)
[5]碳纳米管制备方法的研究进展[J]. 张伟华,吴湘锋. 中国粉体工业. 2013(03)
[6]碳纳米管表面硅纳米颗粒的结构与热稳定性[J]. 赵冠湘,葛树明,欧阳韬,张凯旺,易有根. 原子与分子物理学报. 2010(04)
[7]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)
[8]模拟研究碳纳米管的热稳定性质[J]. 朱亚波,鲍振,蔡存金,杨玉杰. 物理学报. 2009(11)
[9]火焰法制备碳纳米管的最新进展[J]. 李磊,孙保民,刘远超. 现代电力. 2009(03)
[10]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)
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]粉末冶金超细晶AZ31镁合金材料制备与力学性能研究[D]. 王辛.哈尔滨工业大学 2013
[3]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
[4]碳纳米管/镁基复合材料的制备与物性研究[D]. 李维学.兰州理工大学 2009
硕士论文
[1]碳纳米管/AZ91D镁基复合材料的制备及性能研究[D]. 罗雷.南昌大学 2014
[2]粉末冶金法制备SiCw/AZ91复合材料研究[D]. 陈小伟.郑州大学 2013
[3]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
[4]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
[5]碳纳米管改性及其在复合材料中的应用研究[D]. 曾祥兵.湖南大学 2005
本文编号：3515716
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单壁碳纳米管(a)和多壁碳纳米管(b)结构示意图
第 1 章 绪 论不破坏增强体结构的条件下，使其分散效果更好。Chen 等[63]采用一种新的工艺方法制备了高浓度复合材料，利用镁基体在真空中易蒸发的特点获得高含量的均匀分散的增强体，制备了 14vol.SiC/Mg-6Zn复合材料，结果表明，复合材料的晶粒尺寸从 105nm 减小到 64nm 左右，经过高压扭转实验后，复合材料的强度比基体提高了300MPa，其弹性模量高达86GPa，图 1.2 所示。通过蒸发基体金属的工艺方法可以使复合材料获得高含量且均匀分散的增强体是一种非常有效的方法，但是这种方法应用于工业生产还需进一步研究。(a)(b)
的镁基复合材料，这些问题都是急需探究的。 镁基复合材料的制备技术碳纳米管具有较高的表面能、比表面积等[69,70]，因此很容易发生团聚。易发生团聚。近年来国内外主要制备复合材料的方法包括热挤压铸造冶金发、搅拌铸造法和喷射沉积法。这些不同的方法对提高 CNTs 的分整性都有一定的提高，这也是制备碳纳米管复合材料在需要解决的问题1、挤压铸造法挤压铸造法[74]有两个阶段分别是预制块制备和压力浸渗。预制块的制先将碳纳米管均匀分散，然后压模成型，最后烧结处理得到预制块。镁液在压力的作用下渗入预制块中，镁液凝固成型后得到复合材料。段都需要进行预热(预热温度 500℃)，在浇铸前应先对合金液进行过热热温度约 800℃)。基体合金浇铸到模具中的预制块上时，需要对其施加力并保压一段时间，使得合金液能够充分的流入到预制块上。如图 1.3 所
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁合金有机复合散热涂层的性能对比研究[J]. 陈磊,游国强,马小黎,明玥,白世磊. 兵器材料科学与工程. 2016(01)
[2]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)
[3]Effect of Graphene Nanoplate and Silicon Carbide Nanoparticle Reinforcement on Mechanical and Tribological Properties of Spark Plasma Sintered Magnesium Matrix Composites[J]. Aniruddha Das,Sandip P.Harimkar. Journal of Materials Science & Technology. 2014(11)
[4]碳纳米管@SiO2@Ag纳米复合材料的制备及其表面增强拉曼效应[J]. 周鑫,姚爱华,周田,王德平. 无机化学学报. 2014(03)
[5]碳纳米管制备方法的研究进展[J]. 张伟华,吴湘锋. 中国粉体工业. 2013(03)
[6]碳纳米管表面硅纳米颗粒的结构与热稳定性[J]. 赵冠湘,葛树明,欧阳韬,张凯旺,易有根. 原子与分子物理学报. 2010(04)
[7]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)
[8]模拟研究碳纳米管的热稳定性质[J]. 朱亚波,鲍振,蔡存金,杨玉杰. 物理学报. 2009(11)
[9]火焰法制备碳纳米管的最新进展[J]. 李磊,孙保民,刘远超. 现代电力. 2009(03)
[10]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)
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]粉末冶金超细晶AZ31镁合金材料制备与力学性能研究[D]. 王辛.哈尔滨工业大学 2013
[3]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
[4]碳纳米管/镁基复合材料的制备与物性研究[D]. 李维学.兰州理工大学 2009
硕士论文
[1]碳纳米管/AZ91D镁基复合材料的制备及性能研究[D]. 罗雷.南昌大学 2014
[2]粉末冶金法制备SiCw/AZ91复合材料研究[D]. 陈小伟.郑州大学 2013
[3]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
[4]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
[5]碳纳米管改性及其在复合材料中的应用研究[D]. 曾祥兵.湖南大学 2005
本文编号：3515716
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