CNTs含量对CNTs/Al微观组织及力学性能的影响

CNTs含量对CNTs/Al微观组织及力学性能的影响

论文摘要

为增加碳纳米管(CNTs)在铝基体中的分散性,利用机械球磨-真空热压烧结工艺制备碳纳米管/铝(CNTs/Al)复合材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、电子万能试验机和万能摩擦磨损实验机,研究了CNTs质量分数对CNTs/Al复合材料微观组织、力学性能及摩擦磨损性能的影响.结果表明:CNTs经超声波预先分散后分散性增加;当CNTs质量分数为2.0%时,复合材料中CNTs与Al粉之间表现出较好的相容性;随着CNTs含量进一步增加,CNTs团聚现象严重;热压烧结温度600℃时,随着CNTs添加量的增加,铝基复合材料的屈服强度和抗拉强度呈现出明显的先增大后降低的趋势,同时,CNTs/Al复合材料的摩擦因数和磨损率随CNTs含量的增大先减小后增加;CNTs质量分数为2.0%时,复合材料的屈服强度最大值为116 MPa,抗拉强度最大值为245 MPa,与纯Al基体相比,分别提高了78%和1.9倍.2.0%CNTs/Al复合材料可获得较好的摩擦磨损性能,其摩擦系数和磨损率呈现平缓趋势,复合材料的磨痕最浅.

论文目录

  • 1 实 验
  •   1.1 CNTs 的纯化及分散处理
  •   1.2 机械球磨制取CNTs/Al复合粉末
  •   1.3 真空热压烧结制备CNTs/Al复合材料
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 干磨和湿磨 (乙醇) 介质对CNTs形貌的影响
  •   2.2 CNTs质量分数对复合材料形貌的影响
  •   2.3 CNTs质量分数对复合材料拉伸性能的影响
  •     2.3.1 CNTs质量分数对复合材料密度和硬度的影响图5所示为CNTs质量分数对复合材料相对密度和硬度的影响曲线.
  •     2.3.2 CNTs质量分数对复合材料力学性能的影响
  •     2.3.3 CNTs质量分数对CNTs/Al复合材料断口形貌的影响
  •   2.4 CNTs质量分数对CNTs/Al复合材料摩擦磨损性能的影响
  •     2.4.1 CNTs/Al复合材料摩擦系数-时间曲线
  •     2.4.2 CNTs/Al复合材料的磨损率对比
  •     2.4.3 CNTs/Al复合材料的磨损表面形貌
  • 3 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 庞秋,胡志力,谷万里,吉国强,孙东立

    关键词: 碳纳米管,基复合材料,粉末冶金法,力学性能,显微组织

    来源: 材料科学与工艺 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 材料科学

    单位: 武汉东湖学院机电工程学院,武汉理工大学汽车工程学院,山东理工大学机械工程学院,中国广州分析测试中心,哈尔滨工业大学材料科学与工程学院

    基金: 国家自然科学基金项目(51501133),湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队项目(T201629),哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室开放基金(AWJ-M16-11)

    分类号: TB333

    页码: 30-38

    总页数: 9

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