編號：CYYJ02774
篇名：一維/二維混合碳納米相增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的微觀組織與力學(xué)性能
作者：陳俊鋒 柳超農(nóng) 盧銳涵 王文龍 汪炳叔 鄒林池
關(guān)鍵詞： 鋁基復(fù)合材料 碳納米相 微觀組織 力學(xué)性能 界面特征
機(jī)構(gòu)： 福州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 福建工程學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院 福建省新材料制備與成形技術(shù)重點實驗室
摘要： 碳納米管(CNT)和石墨烯(Graphene)擁有優(yōu)秀的力學(xué)和物理性能,是金屬基復(fù)合材料中理想的增強(qiáng)體。本文采用球磨工藝+氫熱還原法將碳納米管(CNT)和還原氧化石墨烯(RGO)引入到鋁粉表面構(gòu)建CNTRGO混合增強(qiáng)體,然后利用放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)(SPS)和軋制工藝,制備CNT-RGO/Al復(fù)合材料。通過EBSD、SEM、TEM以及拉伸等方法分析研究了CNT-RGO/Al復(fù)合材料內(nèi)CNT和RGO增強(qiáng)相分布、界面結(jié)構(gòu)、晶粒形貌和力學(xué)性能,探索了復(fù)合材料內(nèi)CNT和RGO的協(xié)同強(qiáng)化機(jī)制。結(jié)果表明:CNT-RGO/Al復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能,屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別為228 MPa和268 MPa,比純鋁的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別增大了153%和143%,伸長率仍保持在8.5%。復(fù)合材料內(nèi)還原氧化石墨烯的添加不僅促使一維的CNT和二維的RGO形成橋連結(jié)構(gòu),有益于載荷的傳遞,而且能夠調(diào)控C與Al基體間的界面反應(yīng),有利于復(fù)合材料的C-Al界面結(jié)合。CNT-RGO混合增強(qiáng)體協(xié)同強(qiáng)化效果優(yōu)于單純的一維CNT增強(qiáng)體。
