分子级共混法制备CNT/Cu-Ti复合材料及微观组织结构和性能研究

发布时间：2023-06-05 01:29

　　碳纳米管(Carbon Nanotubes,简称CNT)因其具有优异的力学、电学和热学等性能而被作为金属基复合材料(Metal Matrix Composites,简称MMCs)的理想增强体。然而,如何使CNT在基体中均匀分散、且与基体形成较强的界面结合是制备CNT/MMCs的关键问题。因此,寻求有效的制备技术以克服现有方法的不足,是发展CNT/MMCs的关键。本研究采用粉末冶金技术结合分子级共混法制备了性能优异的CNT/Cu-Ti合金复合材料。首先在分散均匀的乙酸铜(CuAc)-CNT混合前驱液中滴加一定浓度的氢氧化钠(NaOH)和葡萄糖(C₆H₁₂O₆)溶液,在水热环境下经化学反应得到CNT/Cu₂O复合粉末。然后利用低能球磨法将CNT/Cu₂O复合粉末与片状Cu-1.0 wt.%Ti基体粉末均匀混合,经还原,真空热压烧结后得到CNT/Cu-Ti复合材料。研究结果表明,利用分子级共混法制备的CNT/Cu₂O复合粉末中,CNT与Cu₂

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 碳纳米管
        1.2.1 碳纳米管的结构概述
        1.2.2 碳纳米管的力学性能
    1.3 碳纳米管增强金属基复合材料的研究进展
        1.3.1 碳纳米管增强铝基复合材料
        1.3.2 碳纳米管增强镁基复合材料
        1.3.3 碳纳米管增强钛基复合材料
        1.3.4 碳纳米管增强铜基复合材料的制备
    1.4 碳纳米管增强MMCs的界面和强化机理研究
        1.4.1 碳纳米管增强MMCs的界面研究现状
        1.4.2 界面碳化物形成的热力学研究
        1.4.3 金属基复合材料的主要强化机制
    1.5 本课题的研究思路与内容
第二章 实验方法和分析表征
    2.1 引言
    2.2 实验原料与实验设备
    2.3 CNT/Cu-Ti复合材料的制备及表征分析技术
        2.3.1 CNT/Cu-Ti复合材料的制备工艺
        2.3.2 CNT/Cu-Ti复合材料的检测分析
第三章 分子级共混法制备CNT/Cu-Ti复合材料的性能
    3.1 引言
    3.2 分子级共混法制备CNT/Cu复合粉末
        3.2.1 CNT的预处理
        3.2.2 微米级CNT/Cu₂O复合粉体的制备
    3.3 CNT/Cu-Ti合金复合粉末的制备
        3.3.1 基体粉末的预处理
        3.3.2 低能球磨制备CNT/Cu-Ti复合粉末
    3.4 热压烧结制备CNT/Cu-Ti复合材料
        3.4.1 烧结温度对CNT/Cu-Ti复合材料性能的影响
        3.4.2 CNT含量对复合材料性能的影响
    3.5 本章小结
第四章 CNT/Cu-Ti复合材料的界面结构与强化机制
    4.1 引言
    4.2 CNT/Cu-Ti复合材料的TEM分析
        4.2.1 复合材料显微组织的透射分析
        4.2.2 复合材料界面结构的透射分析
        4.2.3 复合材料界面碳化物对润湿性的影响
    4.3 CNT/Cu-Ti复合材料强化机制
    4.4 本章小结
第五章 结论
致谢
参考文献
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本文编号：3831415