GNPs/Mg层状复合材料制备组织和力学性能研究

发布时间：2025-03-19 05:43

　　本文研究了石墨烯的预分散工艺,其主要内容包括对原始石墨烯的酸洗、溶剂和分散剂的选取及浓度、超声时间、喷射沉积气压对GNPs/Mg单元上石墨烯的形貌的影响。研究发现,经过酸洗后的石墨烯分散更为均匀,原始石墨中存在的厚大的石墨团体也被分离并均匀分散;溶剂选用丙酮与酒精混合溶剂,分散剂选用浓度0.1mg/ml的PVP溶液所得到的石墨烯分散体分散效果最好;超声时间采用120mins,得到的石墨烯分散最好,其片层结构完整并分散均匀;喷射沉积的气压选用0.3MPa得到的石墨烯分散最为均匀,结构也没有被破坏。在确定了最佳的石墨烯预分散工艺后,通过气动喷枪喷射沉积石墨烯分散体到50×50mm2的镁方片上制备得到GNPs/Mg单元,然后分析了烧结温度和烧结保温时间对复合材料的结合情况的影响,结果表明以620℃烧结保温6h的烧结工艺可以制备出层间结合良好的复合材料。然后分析了轧制变形量对复合材料组织和力学性能的影响,研究发现当轧制变形量为90%的时候,复合材料有最佳的力学性能。最终,利用以上的制备工艺制备了力学性能优于基体镁的复合材料,石墨烯增强相的含量的1%的复合材料拥有最高的抗拉强度以及弹性模量,分别达...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1层状材料[1]

图1-1层状材料[1]AndreK等人在尝试着将石墨的微晶薄片进行分离成为更细小的小片的时候备得到了石墨烯。他们是利用普通的粘性胶带粘在石墨的两侧，然后撕开两带，被两侧胶带粘住的石墨薄片也被这样扯开，分为两半。他们不断的重复

图1-2石墨烯形成富勒烯、碳纳米管和石墨示意图

而其多层单层石墨烯互相重叠就会形成石墨错误!未找到引用源。(如图1-2)，石墨烯的这样的特殊的形态也就觉得了其自身独特的各种性能。在电、光、力、磁、热这五个领域中，石墨烯都以他自身的强大性能出类拔萃，这都得益于他独特的单层碳原子平面排布二维结构所致。哥伦比亚大学的Lee等人对于....

图1-3贝壳珍珠层结构

图1-3贝壳珍珠层结构错误!未找到引用源。如图1-4所展示的贝壳珍珠层的拉伸试验，它表现出了宏观的延展性。在加工硬化至失效时候的2%为止，从应力应变曲线可以看出它有着相对大的变形，并且其变形从弹性应变转变为非弹性应变也有利于其性能提升。也可以从图中看到碳

图1-4珍珠层的性能试验和变形机制错误!未找到引用源

图1-4珍珠层的性能试验和变形机制错误!未找到引用源。

本文编号：4036755