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CNTs增强铝基复合材料研究现状

综述制备CNTs增强铝基复合材料的主要方法,分析各种制备方法的工艺特点并综合讨论各种制备方法  (本文共6页) 阅读全文>>

南昌大学
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碳纳米管增强铝基复合材料制备与力学性能研究

碳纳米管因具有优越的力学性能和物理性能而受到广泛的关注,是铝基复合材料的理想增强相。选择合适的工艺方法提高碳纳米管在金属基体中的分散性是制备碳纳米管增强铝基复合材料的关键所在。本文通过传统熔铸与高能超声的结合制备工艺,探索制备碳纳米管增强铝硅合金的方法。同时,还对碳纳米管表面进行了包覆处理,以达到增加碳纳米管与铝基体润湿性的目的。后期对0.9 wt.%CNTs/A356铝基复合材料进行热挤压变形。系统地研究了不同挤压温度以及挤压比对材料显微组织以及不同工艺条件下制备的复合材料磨损性能变化。主要内容有:(1)碳纳米管需要以预制材料形式加入到合金熔体中,通过比对高能超声处理以及传统搅拌分散法可知高能超声相比机械搅拌更能分散熔体中的碳纳米管。(2)通过探索在不同超声功率以及不同碳纳米管的添加量制备CNTs/A356铝基复合材料。实验结果表明:在本实验条件下,通过超声辅助搅拌铸造法制备CNTs/A356铝基复合材料的最优工艺为超声功率2...  (本文共140页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
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碳纳米管增强铝基复合材料的制备及组织性能研究

本文以多壁碳纳米管为增强体,利用粉末冶金方法制备了体积分数为0~4.2%的碳纳米管增强2024铝基复合材料。对制备过程中所涉及的碳纳米管的纯化、碳纳米管与合金粉末的均匀混合、碳纳米管在铝基体中的热稳定性、复合材料的致密化进行了系统地研究与分析,运用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱和高分辩电镜以及万能电子拉伸机、热分析仪、维氏硬度等分析测试手段,评价了复合材料的制备工艺,观察分析复合材料的显微组织结构,测试了复合材料的室温力学性能,并对微观组织结构影响材料宏观力学性能的机制进行了初步探讨。对碳纳米管不同时间下硝酸回流的研究表明,随着回流时间的增加,碳纳米管的长径比减少;碳纳米管中sp2与sp3杂化态碳的原子比下降,表面缺陷减少,且表面引入的含氧官能团的含量增加。硝酸回流后的碳纳米管的分散效果要比未回流的好,且回流时间越长,分散效果越好。当碳纳米管的含量小于2.1vol.%时,通过超声加机械搅拌能将碳纳米管均匀的分散...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>

南昌航空大学
南昌航空大学

碳纳米管增强铝基复合材料挤压线材的性能研究

本文在搅拌摩擦加工(Friction Stir Processing,FSP)制备碳纳米管增强铝基(CNTs/Al)复合材料块体的基础上,采用旋转摩擦挤压(Rotational Friction ExtrusionProcessing,RFEP)的方法将体积分数为0%~5.3%的CNTs/Al复合材料碳纳米管增强铝基(CNTs/Al)复合材料线材。研究了CNTs含量的变化对CNTs/Al复合材料线材宏观形貌的影响、显微组织和性能的影响,并探讨了复合材料线材的断裂机制、界面特征及强化机制。研究结果表明:CNTs的体积分数为3.8%时,CNTs/Al复合材料线材表面成形最好,随着CNTs含量的增加,复合材料线材表面会出现浅表性的周期性起皮,可通过用砂纸打磨将其去除。通过显微观察和面扫描,CNTs均匀的分散在铝基体中,复合材料线材的致密性优于FSP制备的CNTs/Al复合材料块体。SEM观察到,复合材料线材中的部分CNTs在铝基体中沿...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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均匀分散的碳纳米管增强铝基复合材料的制备与性能

碳纳米管(CNTs)具有优异的力学、物理性能以及低的密度而被认为是金属基复合材料(MMCs)理想的增强相,然而CNTs易于团聚的特性阻碍了高性能CNTs增强MMCs的制备和发展。针对这一问题,本文提出首先采用化学气相沉积法(CVD)原位合成CNTs均匀分散在铝粉表面的CNTs/Al复合粉末,进而将复合粉末机械球磨后粉末冶金成型(原位合成-短时球磨-粉末冶金法)制备复合材料的新思路;对整个制备过程的各个影响参数进行了系统的研究,并对复合材料的组织、性能、界面结合和强化机制进行了探讨。首先采用浸渍法制备了催化剂前躯体,经直接还原后在铝粉基体上沉积了Ni、Co、Cu三种纳米催化剂颗粒,然后采用CVD法合成了CNTs/Al复合粉末;系统研究了铝基体上CVD法原位合成CNTs的多种影响因素(包括催化剂种类与含量、合成温度、反应气氛和时间)。结果表明:采用Ni、Co、Cu三种催化剂均可以在铝基体上合成多壁CNTs,但Cu催化合成CNTs的石...  (本文共142页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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化学气相沉积法原位合成碳纳米管增强铝基复合材料

碳纳米管(CNTs)因具有优异的力学、电学和热学等特性而受到多个学科领域研究者的关注,同时在先进复合材料领域也引发了新的研究热点。作为金属基复合材料的理想增强体,要发挥CNTs优异的性能,需要解决的关键技术是如何获得CNTs在金属基体中分散均匀、结构保持完好且CNTs与基体之间界面结合良好的复合材料。而传统的金属基复合材料制备技术难以满足这一要求,因此,寻求新的制备技术以克服现有方法的不足,是发展CNTs增强金属基复合材料的关键。本论文首次采用在铝基体上原位合成CNTs方法制备了CNTs(Ni)/Al复合材料。首先采用沉积-沉淀法在铝粉基体上获得均匀分散的活性Ni纳米颗粒,以该Ni/Al粉末为催化剂,利用化学气相沉积法原位合成形态好、纯度高、分散均匀的CNTs,即获得CNTs(Ni)/Al复合粉末,并直接利用此复合粉末采用粉末冶金的方法来制备复合材料。通过沉积-沉淀工艺和化学气相沉积工艺分别制备了Ni/Al催化剂与CNTs(Ni...  (本文共147页) 本文目录 | 阅读全文>>