半固态烧结制备石墨烯/7075铝基复合材料与性能研究

通过球磨混粉+半固态烧结法成功制备出质量分数为0.5%的石墨烯/7075铝基复合材料,通过扫描电子显微镜、能谱分析仪和室温拉伸力学性能测试等手段,对石墨烯/7075铝基复合材料的显微组织及力学性能进行了研究。结果表明:复合材料中的石墨烯纳米片均匀的分散在7075铝合金基体中,相比于未添加石墨烯的7075铝合金基体,复合材料的密度有所下降,维式硬度和抗拉强度则分别提高了14%和32%,延伸率无明显变化。     

石墨烯增强铝基复合材料制备技术研究进展

石墨烯具有独特的结构特点和优异的物理化学性能,是理想的复合材料增强体。本文综述了石墨烯增强铝基复合材料制备方法的现状,着重介绍了石墨烯的分散工艺和复合材料的成型方法,讨论了这些方法对复合材料性能的影响,并从混粉和烧结工艺方面提出了石墨烯增强铝基复合材料制备方法的发展方向。     

石墨烯增强铝基复合材料研究进展

铝基复合材料作为金属基复合材料中最重要的材料之一,在工业生产以及日常生活中有着非常广泛的应用。石墨烯由于其高导热性、高阻尼性、高弹性模量、高强度以及良好的自润滑性成为复合材料中重要的增强体。将石墨烯用作增强体增强铝基复合材料有着非常大的应用潜力。归纳了石墨烯增强铝基复合材料的研究进展;总结了影响其性能的主要因素即增强体材料种类,石墨烯在铝基体中的均匀分散性以及铝基体与石墨烯之间的界面情况;介绍了石墨烯增强铝基复合材料的两种制备方法;分析了石墨烯增强铝基复合材料的增强机制;并展望了其发展前景,以期为制备高性能石墨烯增强铝基复合材料提供参考。     

石墨烯增强钛基复合材料制备工艺与性能研究

以多层石墨烯为增强体,通过熔炼锻造(MF)和粉末冶金(PM) 2种工艺分别制备出规格为Φ10 mm的石墨烯增强钛基复合材料棒材。石墨烯在凝固过程中以TiC枝晶形态析出,变形后呈细小颗粒,其中Ti和C原子比约为2∶1。石墨烯和球形钛粉经过机械合金化和变形加工,在基体中反应形成薄片层。MF工艺对应的棒材拉伸强度可达476 MPa,延伸率保持在28%; PM工艺对应的棒材拉伸强度可达487 MPa,延伸率保持在30%。PM工艺可形成尺寸较小的薄片状石墨烯增强体,强化作用提升,同时塑性没有显著下降。     

铜基石墨烯复合材料的制备及性能研究

为了解决铜的硬度等力学性能差的问题,设计了用泡沫铜为基底和催化剂,通过化学气相沉积(CVD)法制备分布均匀的Cu/3DGNs复合材料.经电火花放电等离子烧结(SPS)制备成高强高导的铜基石墨烯复合材料,在保留铜基体优异的导电、导热等性能的同时提高其力学性能.结果表明,采用硝酸清洗,800℃退火30min,反应气体(H_2/Ar/0.95%C_2H_4-Ar混合气体)流量比为80∶4 000∶5sccm,生长温度为1 000℃、生长时间为10s时,制备的石墨烯表面平整、层数较少、覆盖率高、几乎没有缺陷,石墨烯的形貌最佳;采用600℃的烧结温度、25kN的烧结压力、100℃/min的升温速率梯度烧结,制备出的铜基石墨烯复合材料最为致密,性能最优.     

Al_3Ti颗粒增强铝基复合材料的制备及性能研究

以铝屑和铝合金A356为原材料,通过熔体反应法成功制备了原位颗粒增强铝基复合材料。用扫描电子显微镜(SEM),观察和分析了铝屑重熔组织和拉伸断口形貌,并利用电子万能试验机对复合材料的力学性能进行了测试。研究结果表明,在精炼剂和超声联合作用下,铝基复合材料的组织和力学性能最佳。     

搅拌铸造法制备石墨烯增强铝基复合材料的组织和力学性能研究

石墨烯增强铝基复合材料满足轻量化用材的同时兼具良好的力学性能,是一种极具应用前景的复合材料.通过粉末混合、压坯和热还原,制备了含石墨烯的预制块,并将其作为中间体在搅拌铸造过程中加入,成功制备了石墨烯增强铝基复合材料.通过扫描电子显微镜、拉曼光谱、X射线衍射仪等表征了复合材料的微观组织结构;通过力学性能测试,研究了石墨烯...     

碳纳米管增强铝基复合材料的制备及力学性能研究

利用静电自组装和机械搅拌法相结合的工艺制备得到碳纳米管/铝(carbon nanotubes/aluminum,CNTs/Al)复合材料粉体并压坯制成预制块.采用搅拌铸造和热轧相结合的工艺制备得到不同碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)含量的CNTs/Al复合材料.通过扫描电子显微镜(scanning...     

铝基石墨烯复合材料研发获关键突破

由江苏中天科技股份有限公司联合中国科学院过程工程研究所共同研制的金属（铝）基石墨烯复合材料取得突破性进展。该复合材料在保证实现实验室性能数据的前提下,已在工业化连铸连轧生产线上成功试生产,在石墨烯应用于金属领域的发展道路上迈出了关键一步。据悉,     

SiC颗粒增强铝基复合材料的制备工艺和性能研究

采用粉末冶金法制备SiCp/6061Al复合材料,研究热压温度、球磨工艺参数和SiC颗粒(SiCp)体积分数对SiC颗粒增强铝基复合材料性能的影响,测试其力学性能及物理性能,用扫描电镜对材料的微观组织和断口进行观察。结果表明:540℃是较适合的热压温度;随着SiCp含量的增加,复合材料的致密度、热膨胀系数下降,抗拉强度先提高后迅速降低。     

热挤压石墨烯/Al基复合材料的组织及性能研究

随着科技的不断发展,为满足军工、航空航天、汽车、电子工业等对铝合金的性能提出的更高的性能、功能及结构等需求,Al基复合材料具有高比强度、高比刚度、低密度、低热膨胀系数、高耐磨性,由于其优异的力学性能及良好的可加工性成为该领域的关键新型材料。实验采用粉末冶金技术制备了石墨烯质量分数为1%的石墨烯/Al基复合材料,通过扫描电镜（SEM）,高分辨透射电镜（HRTEM）和拉伸试验机表征了烧结态和挤压态石墨烯/Al基复合材料的微观组织,拉伸性能和断口形貌,系统性研究了热挤压前和热挤压后Al基复合材料中石墨烯纳米片的分布状态,进而探明了热挤压工艺对石墨烯/Al基复合材料组织和性能的影响。结果表明：挤压态石墨烯/Al基复合材料的组织均匀致密,缺陷和孔洞数量明显较烧结态大幅降低。超声分散和热挤压工艺有效抑制了石墨烯与Al基体的有害界面反应。挤压态石墨烯/Al基复合材料的抗拉强度和伸长率为161.34 MPa和23.57%,较烧结态（124.41 MPa, 20.78%）分别提高29.7%和13.5%。断口形貌显示烧结态石墨烯/Al基复合材料的断口韧窝小并且浅,撕裂棱光亮,而挤压态石墨烯/Al基复合材料...     

浇铸法制备铜铝复合材料及其性能研究

采用浇铸法制备铜铝复合材料,并对铜铝复合材料的组织、导电性以及结合性能进行了研究.采用扫描电子显微镜和偏光显微镜观察双金属结合界面微观组织形貌,用能谱仪进行化学成分分析,用X射线衍射仪进行物相分析.结果表明:随着铝液浇铸温度的升高,铜铝复合材料结合强度呈现出先升高后降低的趋势;复合材料导电性则出现先缓慢下降再急剧下降的趋势.在浇铸温度为720℃时,铜铝复合材料组织分布均匀,结合强度较好,导电性下降较缓慢.     

热等静压法制备大尺寸铝基碳化硼复合材料及性能研究

采用热等静压法制备铝基碳化硼复合材料(Al-B4C)板材,测试板材的密度和抗拉强度,并观察复合材料的微观组织和拉伸断口形貌。结果表明,Al-31%B4C(质量分数)板材的尺寸为3 mm×200 mm×5000 mm;Al-31%B4C复合材料的相对密度大于99.69%,抗拉强度大于300 MPa,断后延伸率大于3%,B4C颗粒均匀分布在基体中,并与基体紧密结合;Al-B4C复合材料板材的力学性能符合工程用中子吸收材料的要求。比较含不同质量分数B4C颗粒(10%、15%、20%、25%、30%、31%、35%、40%)的Al-B4C复合材料性能,当B4C质量分数为10%~40%时,随基体中B4C颗粒含量的增加,Al-B4C复合材料的密度和相对密度均逐渐降低;当B4C质量分数为10%~35%时,随基体中B4C颗粒含量的增加,Al-B4C复合材料的抗拉强度逐渐增大,断后延伸率逐渐降低。     

纳米二硫化钼氧化石墨烯复合材料的制备及催化性能研究

采用鳞片石墨及四硫代钼酸铵为初始反应物,通过热分解方法制备纳米二硫化钼氧化石墨烯（Mo S2/GO）复合材料。采用X射线衍射、扫描电镜和透射电子显微镜对所制备的纳米Mo S2/GO复合材料进行了表征。结果表明：纳米Mo S2颗粒均匀分布在氧化石墨烯片层表面,形成纳米Mo S2/GO复合材料,增大了纳米Mo S2比表面积,同时减轻了纳米Mo S2的团聚。研究了纳米Mo S2/GO复合材料在煤加氢热解中的催化性能,结果表明：与纳米Mo S2颗粒相比,纳米Mo S2/GO具有更高的催化活性。     

三维石墨烯/铜基复合材料的制备及耐腐蚀性能研究

在实际应用中,铜基复合材料经常存在腐蚀失效的现象,而石墨烯以其独特的结构显示出卓越的耐腐蚀性能。为了改善铜基复合材料的耐腐蚀性能,设计并烧结制备了三维石墨烯/铜基复合材料。研究表明,在三维石墨烯/铜基复合材料中,石墨烯形成三维互联互通结构,充分发挥了对铜基体的保护作用。与孔隙铜相比,在质量分数为3.5%NaCl溶液中,三维石墨烯/铜基复合材料的腐蚀速率降低了约50%。石墨烯在金属防腐蚀领域将得到更加广阔的应用。通过研究三维石墨烯/铜基复合材料在FeCl_3溶液中的腐蚀行为,进一步揭示了三维石墨烯的耐腐蚀机理。     

铝基复合材料的研究

目前,铝基复合材料由于其优良特性已经成为现时研究的热点。介绍了铝基复合材料的进展状况,分类阐述了铝基复合材料的特性,介绍了铝基复合材料的优良性能、制备工艺以及它的应用。     

连续铸造法制备铝基复合材料

铝基石墨复合材料是一种新型的耐磨材料。本文论述了连续铸造法制备铝-石墨复合材料的工艺过程,给出了合适的连续铸造工艺参数,并讨论了石墨颗粒大小、搅拌速度、石墨加入量等因素对石墨在铝合金中分布及石墨回收率的影响情况。     

真空热压制备石墨烯增强钛基复合材料

采用葡萄糖和钛粉真空热压烧结原位合成了钛基体-石墨烯复合材料。复合材料界面结构稳定,界面处产生的石墨烯片层结构清晰,条纹间距约为0.32 nm,与石墨层片理论间距0.337 nm相近。特别值得一提的是：在1 300℃烧结条件下,复合材料屈服强度和延伸率跟相同条件制备的纯钛样品相比都在增加。其原因可能是原位合成的石墨烯和纳米颗粒TiC在钛基体内协调变形,为缓和复合材料的强塑性矛盾提供很好的解决思路。     

SiCP增强泡沫铝基复合材料制备工艺及润湿性研究

对采用熔体发泡法直接制备碳化硅颗粒增强泡沫铝基复合材料进行了探索，讨论了制备过程中SiCp与铝液间的润湿性、发泡工艺参数与温度控制等对制备工艺的影喻。表明该工艺简单，易于操作，不需任何增粘措施，处理后的SiCp浸润性好且分布均匀，孔洞分布均匀。     

低压铸造法制备铝基复合材料的研究现状

低压铸造工艺是一种近净成型技术,在金属基复合材料制备中具有广泛的应用和发展前景。概述了目前利用低压铸造技术制备铝基复合材料的研究进展,重点阐述了复合材料的充型基本理论和铸造工艺研究中存在的问题,并提出了今后需要重点研究的方向。