纳米增强体在镁基复合材料中的应用现状

对近年来国内外有关纳米增强体在镁基复合材料中的应用进行了综述,着重介绍了SiC、Y_2O_3、Al_2O_3、AlN等纳米颗粒以及碳纳米管对镁基复合材料显微组织和力学性能的影响,并对相关的增强机理进行了归纳和总结;针对目前纳米增强体强化镁基复合材料研究领域存在的问题,对该领域今后的研究方向进行了展望。     

碳纳米管增强铝基复合材料的研究进展

介绍了碳纳米管增强铝基复合材料的研究现状,通过对比不同制备工艺以及碳纳米管增强铝基复合材料的抗拉强度、硬度、伸长率等力学性能,总结了粉末冶金法、高能球磨法、热喷涂法以及其它新技术的优缺点,同时阐述了复合材料制备过程中存在的问题及解决方法;此外还介绍了碳纳米管的强化机制;最后讨论了碳纳米管增强铝基复合材料未来的发展方向和研究重点。     

包覆镍的碳纳米管增强AZ91镁基复合材料的显微组织与力学性能

用搅拌铸造技术制备了化学包覆镍的碳纳米管增强AZ91镁基复合材料;研究了碳纳米管对其显微组织和力学性能的影响,并利用扫描电子显微镜和能谱仪对复合材料断口形貌进行了观察和分析。结果表明:化学包覆镍碳纳米管明显细化了基体合金的晶粒,对AZ91镁合金有较的增强效果;与基体合金相比,加入适当碳纳米管时复合材料的抗拉强度、弹性模量、显微硬度均显著增加,伸长率和抗拉强度最多可分别提高90.44%和37.5%,但是碳纳米管加入量过多会导致其产生偏聚,使复合材料力学性能下降。     

镁基复合材料的研究现状和发展趋势

镁基复合材料具有很高的比强度、比刚度,以及优异的阻尼减震、电磁屏蔽和储氢析氢等性能,是宇航、兵器、汽车和电子等高新技术行业的理想材料之一。综述了镁基复合材料的组成,制备方法,组织与性能以及应用现状。分析了镁基复合材料研究领域存在的问题,并对它的研究发展趋势做了展望。     

复合铸造法制备纳米碳管增强镁基复合材料的研究

采用复合铸造的方法制备了碳纳米管(CNTs)增强镁基复合材料；对其力学性能进行了测试，并对显微组织进行了观察和分析。用透射电镜(TEM)和能谱(EDS)方法对CNTs涂覆层的界面结构和成分进行分析，探讨了CNTS对镁基复合材料的增强机理及作用机制。试验结果表明：加入CNTs后，复合材料的抗拉强度比基体最高可提高150％以上，延伸率最高可提高30％以上，平均弹性模量可增加近80％，硬度可升高6HB；采用化学镀镍方法可在CNTs表面获得均匀的涂覆层，改善CNTs与基体的润湿和结合状况，提高CNTs对镁基材料的增强效果。CNTs对镁基材料具有较好的增强效果，能明显细化晶粒组织．促使复合材料的位错密度增加，大幅度提高复合材料的抗拉强度、延伸率、硬度和平均弹性模量。但在本文试验条件下，CNTs的加入量不能太高，否则，因CNTS难以分散而使复合材料的性能大幅下降。     

镁基复合材料磨损性能研究进展

介绍近年来有关颗粒、短纤维(或晶须)和纤维增强镁基复合材料干滑动摩擦磨损的研究现状,分析了正载荷、滑动速度、滑动距离和增强相种类、大小、形状、取向、体积分数等因素对镁基复合材料磨损性能的影响.     

碳纳米管/金属复合材料的研究现状与动向

碳纳米管/金属复合材料具有优异的理化和力学性能。综述了碳纳米管金属基复合材料的国内外研究现状,分析了制约碳纳米管金属基复合材料广泛应用的因素,即碳纳米管的分散状态及其与金属基体的界面结合问题。最后,对制备碳纳米管金属基复合材料存在的问题及今后的研究动向进行了分析。     

碳纳米管铝基复合材料的力学性能研究

碳纳米管铝基复合材料因结构优良且具有良好的力学性能,受到越来越多的研究学者的关注。运用ANSYS有限元软件分析了碳纳米管体积分数、长径比及分散度对复合材料力学性能的影响。结果表明:复合材料的弹性模量、屈服强度及切变模量随碳纳米管体积分数和长径比的增大而增大;泊松比随碳纳米管体积分数、长径比的增大而减小;碳纳米管在铝合金基体中分布越均匀,复合材料的力学性能越好。     

纤维增强铝基合金材料的研究现状

复合材料是将两种或两种以上性质截然不同的材料加以优化组合构成的一种材料,具有更好的综合性能和良好的发展前景,受到人们的广泛关注和研究。本文介绍了复合材料的分类、金属基复合材料的常用基体及增强体材料,并对金属基复合材料中纤维增强铝基复合材料展开了详细介绍。综述了各种纤维的性能、制备方法、研究现状、应用范围。简介了纤维增强铝基复合材料的主要制备方法、并对几种典型的纤维增强铝基合金的性能优缺点、研究现状、应用领域等进行了论述。最后概述了目前存在的问题及发展趋势。     

氧化铝基机械陶瓷刀具的制备和性能分析

研究碳纳米管添加对Al_2O_3基机械陶瓷材料组织和性能的影响,并讨论热压烧结对复合材料力学性能的影响。结果表明,添加碳纳米管后,氧化铝基复合材料断面存在碳纳米管末梢。随着碳纳米管含量的增加,碳纳米管/Al_2O_3复合陶瓷材料抗拉强度先增加后减小,碳纳米管体积含量2%时达到最大值;随着碳纳米管含量的增加,复合材料维氏硬度降低,断裂韧性先增加后减小;碳纳米管/Al_2O_3复合陶瓷材料抗拉强度随着烧结温度先增加后减小,烧结温度165℃时达到最大值941MPa。     

石墨短纤维增强镁基复合材料

石墨短纤维增强镁基复合材料在制造工艺上比长纤维增强铝基复合材料具有优势。本文采用制造费用最低的铸造法制备出体积分数为１５％的石墨短纤维增强镁基复合材料，并研究了复合材料的界面。     

碳纳米管的表面修饰及其应用

介绍了碳纳米管的性质和表面修饰方法,综述了近年来国内外有关碳纳米管表面修饰的研究现状,并分析了碳纳米管表面修饰的应用现状。碳纳米管具有独特的管状结构和优异的性能,是制备纳米复合材料的理想增强体之一。因为表面修饰可提高碳纳米管的表面活性、分散能力和与基体材料之间的相容性,从而提高其在复合材料中的增强效果,所以碳纳米管的表面修饰成为碳纳米管研究中的热点之一。     

液相法制备CNTs/PP复合材料的摩擦性能

采用液相及热压成型法制备碳纳米管/聚丙烯复合材料,对其进行摩擦磨损测试,观察磨损表面形貌研究其摩擦机理。结果表明:超声分散可将2.0 wt%范围内的碳纳米管均匀分散在聚丙烯基体中,碳纳米管的加入可减小复合材料的摩擦系数、降低磨损率,有效地改善聚丙烯基复合材料的摩擦性能。当碳纳米管加入量为2.0wt%时,复合材料具有良好的摩擦性能:摩擦系数0.380、磨损率仅有3.47×10-8mm3/N·m,分别比聚丙烯降低了18.6%和57.7%。这主要归因于均匀分布的碳纳米管具有自润滑效应及良好的导热性,可有效地减小复合材料的摩擦系数,提高热稳定性,从而有效改善耐磨性;碳纳米管的添加使复合材料从粘着磨损转向磨粒磨损与疲劳磨损。     

碳纳米管增强镁基复合材料的组织与力学性能

在Mg-1.3Mn-1.0Ce-4.0Zn合金熔体中加入质量分数为0~1.5%的碳纳米管(CNTs),采用搅拌铸造法制备了碳纳米管增强镁基复合材料,研究了复合材料的组织和力学性能,并探讨了复合材料的强韧化机制。结果表明:CNTs能细化基体合金的晶粒尺寸,改变晶粒形貌及第二相的分布特征;随着CNTs添加量增大,复合材料的室温强度、断口伸长率和硬度均呈先增大后减小的趋势;当CNTs的质量分数为0.5%时,室温强度、断后伸长率和硬度最高,分别为212.2 MPa,21.1%和55.0HBW,较基体合金的分别增加了8.5%,37.5%和10%;复合材料的强韧化机制包括增强相强化、第二相强化和细晶强化,而晶粒细化、CNTs的润滑作用及对裂纹的阻碍作用是复合材料塑性提高的主要原因。     

镁-铝爆炸复合板接合区特点及性能分析研究

由于镁合金的加工变形能力差,耐腐蚀能力低,使其应用受到限制。本文利用爆炸焊接技术,将铝合金覆层与镁合金基层进行爆炸焊接,制成镁基复合材料,使其具有镁合金和铝合金的共同优势。通过对镁基复合材料接合界面的研究以及热处理力学性能的分析,为后期生产加工提供了有益的帮助。     

颗粒增强镁基复合材料的研究进展

镁基复合材料具有很高的比强度、比刚度以及优良的阻尼减震性能，是汽车制造、航空航天等领域的理想材料之一。综述了颗粒增强镁基复合材料的研究概况，着重介绍了其制备方法、力学以及阻尼性能，并展望了它的发展趋势。     

碳纳米管表面镀覆对碳纳米管-银复合材料性能的影响

研究了碳纳米管的表面镀覆处理对复合材料性能的影响，结果表明，碳纳米管经过化学镀银处理后用于制造复合材料，可以改善碳纳米管在金属基体中的分散性，提高复合材料的界面结合力，提高复合材料的硬度、导电性、抗弯强度。断口分析表明，碳纳米管未进行化学镀时，由于碳纳米管-银的弱界面结合，使碳纳米管拔出长度较长，在碳纳米管经化学镀后，由于改善了碳纳米管-银的界面结合状态，使碳纳米管拔出长度较短。     

碳纳米管/酚醛树脂基复合材料的研究进展

介绍了酚醛树脂(PF)的性质及对其增强改性的必要性,阐述了对碳纳米管(CNTs)进行修饰预处理的原因,并对几种修饰预处理方法进行了归纳对比;然后综述了CNTs/PF基复合材料的制备方法和性能,归纳分析了三种制备方法——溶液共混、干粉混合和原位聚合的优缺点,以及复合材料的力学性能、热学性能和摩擦学性能;最后指出,不能完全有效地阻止CNTs在PF基体中的团聚以及CNTs的增强机理不成熟是现阶段研究CNTs/PF基复合材料面临的两个问题,并针对存在的问题给出了CNTs/PF基复合材料今后的主要研究方向。     

MWNTs/Fe_3Al金属间化合物基复合材料的导电性能

利用真空热压烧结和放电等离子体烧结两种方法制备了不同成分MWNTs/Fe3Al金属间化合物基复合材料;用透射电镜分析了复合材料的显微结构,并用微欧计测试了复合材料的电阻率后换算成电导率,研究了该复合材料的导电性能。结果表明:两种方法制备出复合材料的电导率随着碳纳米管含量的增加而降低;碳纳米管与金属间化合物相界面较高的势垒、纳米管的自身缺陷及其在基体中的分布方式影响了复合材料的导电性能。     

镁基储氢材料的吸放氢性能

镁基储氢合金作为MH-Ni电池负极的候选材料,是一种很有应用前景的储氢材料.总结了纳米晶、催化剂改性等对镁基储氢材料吸放氢性能的影响,介绍了不同镁基储氢复合材料的吸放氢性能以及基于密度泛函理论的第一原理计算方法在镁基储氢材料吸放氢性能方面所做的一些基础理论研究,指出随着量子化学、凝聚态物理等学科以及计算机技术的发展,理论计算方法在研究镁基储氢材料吸放氢性能方面的作用将越来越重要.