碳纳米管/铝界面反应程度及其与复合材料力学性能的关系

发布时间：2021-12-22 03:23

　　采用电化学溶解-气相色谱标定方法,研究了不同烧结时间下质量分数2%CNTs/5083Al复合材料中界面反应程度的变化规律,并探讨了界面反应程度与复合材料力学性能的关系。结果表明:在570℃烧结温度下,当烧结时间从1h延长到6h时,2%CNTs/5083Al复合材料的界面反应程度从5.5%增加到24.1%,并与烧结时间成一定的线性关系;随着烧结时间的延长,复合材料的杨氏模量、屈服强度与抗拉强度均呈先增加后降低的趋势,而伸长率呈先略微下降后持续增加的趋势。 

【文章来源】：机械工程材料. 2017,41(11)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图２２％ＣＮＴｓ／５０８３Ａｌ复合材料试样的宏观形貌Ｆｉｇ．２Ｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆ２％ＣＮＴｓ／５０８３Ａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｍｐｌｅｓ：（ａ）?４０ｍｍｓｉｎｔｅｒｉｎｇｃｏｍｐａｃｔａｎｄ（ｂ）?８ｍｍｅｘｔｒｕｄｅｄｒｏｄ

η的计算公式为η＝ＶＣＨ４／２２．４（ｍ×ω）／１２×１００％（５）式中：η为参与界面反应ＣＮＴｓ的质量分数，％；ｍ为电解溶解试样的质量，ｇ；ω为试样中碳的质量分数，％；ＶＣＨ４为生成的ＣＨ４气体的体积，Ｌ。２试验结果与讨论２．１界面反应程度与烧结时间的关系由图２可知，试验制备的２％ＣＮＴｓ／５０８３Ａｌ复合材料烧结坯和棒材表面均光滑致密、无裂纹。通过碳硫分析仪测出其实际碳质量分数为１．９６％。由图３可知：当烧结时间从１ｈ延长到６ｈ时，２％ＣＮＴｓ／５０８３Ａｌ复合材料的界面反应程度从５．５％连续增加到２４．１％，与烧结时间成一定的线性关系。２．２拉伸性能与烧结时间的关系由图４可知：随着烧结时间的延长，２％ＣＮＴｓ／５０８３Ａｌ复合材料的屈服强度、抗拉强度和杨氏模量呈先增加后降低的趋势；伸长率呈先降低后持续增加的趋势；屈服强度和抗拉强度均在烧结２ｈ后达到峰值，分别为４０８，５２１ＭＰａ；杨氏模量在烧结４ｈ后达到峰值，为９０ＧＰａ；伸长率在烧结６ｈ后达到峰值，为５．８％。图２２％ＣＮＴｓ／５０８３Ａｌ复合材料试样的宏观形貌Ｆｉｇ．２Ｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆ２％ＣＮＴｓ／５０８３Ａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｍｐｌｅｓ：（ａ）?４０ｍｍｓｉｎｔｅｒｉｎｇｃｏｍｐａｃｔａｎｄ（ｂ）?８ｍｍｅｘｔｒｕｄｅｄｒｏｄ图３不同烧结时间下２％ＣＮＴｓ／５０８３Ａｌ复合材料的界面反应程度Ｆｉｇ．３Ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｒｅａｃｔｉｏｎｄ


本文编号：3545666