粉末粒度对FSP制备Al-Ni金属间化合物增强铝基复合材料的影响

采用搅拌摩擦加工法在Al基体中添加粒度30~40μm,8~10μm,2~3μm的Ni粉,制备Ni(400)/Al、Ni(1500)/Al及Ni(6500)/Al复合材料。采用SEM、EDS以及XRD对复合区微观结构及相组成进行分析。结果表明,Ni粉粉末粒度对生成的产物形态有较大影响,随着粉末尺寸增大,团聚效应减弱,破碎效果增强,Ni(6500)/Al、Ni(1500)/Al和Ni(400)/Al中Ni团体依次呈独特叠层状组织、类椭圆形结构和近圆形结构;粉末尺寸的增大对金属间化合物的生成更有利;与基体相比,Ni(6500)/Al、Ni(1500)/Al和Ni(400)/Al的抗拉强度依次提高了50%、59%和71.9%。     

石墨烯增强铝基复合材料的制备方法

石墨烯因其独特的二维结构和优异的性能，成为目前铝基复合材料中最具潜力的增强体材料之一。然而石墨烯增强铝基复合材料的制备在工业生产中仍存在许多问题。本文综述了国内外各种制备方法的研究现状，重点介绍了低成本、适用于大规模工业生产的搅拌铸造法，列举了近几年的最新成果，提出了目前存在的问题及改进方法，并展望了铝基复合材料在工业生产中的应用前景。     

石墨烯铝基复合材料的制备及其性能

首次提出利用石墨烯的结构特点和力学性能,制备高强度、高模量的石墨烯铝基复合材料。改进了氧化还原法制备石墨烯的工艺流程,在98℃还原温度下制备石墨烯。采用氧化石墨烯胶体中加入CuSO4并还原的方法制备石墨烯-Cu,增大了密度,提高了石墨烯与金属熔体间的润湿性。采用机械搅拌法,在660～720℃温度区间加入石墨烯-Cu,初步制备了石墨烯铝基复合材料,其硬度相对于纯铝基体提高了约40%。     

石墨烯纳米片增强铝基复合材料的制备及研究

采用球磨混粉和半固态电磁搅拌的方法制备了石墨烯纳米片(GNPs)增强铝基复合材料,研究了GNPs在复合材料中的分布和形貌;GNPs增强铝基复合材料的微观形貌及力学性能。结果表明,所制得的复合材料中GNPs分布均匀,呈现片状且与基体结合良好;GNPs可细化铝合金显微组织,当GNPs含量为0.6%时细化效果最好,同时复合材料的抗拉强度、伸长率和硬度(HV)到最高值,分别为180.22MPa、5.5%和91.1,比铝合金基体提高了25.3%、243.8%、30.7%。     

采用FSP制备新型非晶增强铝基复合材料的组织与性能

利用搅拌摩擦加工技术获得的新型非晶增强铝基复合材料,通过金相、扫描电镜、显微硬度及拉伸试验等对其显微组织结构及力学性能进行了试验和分析.试验结果表明,复合材料主要以层状结构组成,主要由母材和非晶带交替形成.复合材料显微硬度明显高于母材,并且复合材料的抗拉强度显著提高,当旋转速度达到750 r/min,抗拉强度达到最大值...     

加工道次对FSP制备高熵合金增强铝基复合材料组织和性能的影响

采用搅拌摩擦加工制备了以AlCoCrFeNi_2.1高熵合金为增强相的6061铝合金复合材料(AlCoCrFeNi_2.1/6061Al),重点研究了加工道次对复合材料组织均匀性、界面结合以及力学性能的影响. 结果表明,随搅拌摩擦加工道次的增加,AlCoCrFeNi_2.1/6061Al复合材料组织均匀性及力学性能均得到明显改善. 复合材料中基体与增强相界面结合良好,界面处扩散层厚度随加工道次增加而增大. 相较于不添加增强相的6道次搅拌摩擦加工铝合金,AlCoCrFeNi_2.1增强相颗粒的引入可进一步细化晶粒并提高抗拉强度,且随着加工道次增加,复合材料抗拉强度及断后伸长率均显著升高. 2,4道次下的断口存在明显的颗粒聚集区,而6道次下断口表面颗粒分布均匀且呈现大量韧窝,为典型的韧性断裂. 该现象主要归因于载荷传递效应、弥散强化和细晶强化3大强化机制.     

加工道次对FSP制备高熵合金增强铝基复合材料组织和性能的影响

采用搅拌摩擦加工制备了以AlCoCrFeNi_2.1高熵合金为增强相的6061铝合金复合材料(AlCoCrFeNi_2.1/6061Al),重点研究了加工道次对复合材料组织均匀性、界面结合以及力学性能的影响。结果表明,随搅拌摩擦加工道次的增加,AlCoCrFeNi_2.1/6061Al复合材料组织均匀性及力学性能均得到明显改善.复合材料中基体与增强相界面结合良好,界面处扩散层厚度随加工道次增加而增大。相较于不添加增强相的6道次搅拌摩擦加工铝合金,AlCoCrFeNi_2.1增强相颗粒的引入可进一步细化晶粒并提高抗拉强度,且随着加工道次增加,复合材料抗拉强度及断后伸长率均显著升高。2,4道次下的断口存在明显的颗粒聚集区,而6道次下断口表面颗粒分布均匀且呈现大量韧窝,为典型的韧性断裂。该现象主要归因于载荷传递效应、弥散强化和细晶强化3大强化机制。     

石墨烯对搅拌摩擦加工铝基复合材料性能的影响

采用结合粉末工艺的两步法搅拌摩擦加工制备石墨烯增强铝基复合材料,研究了石墨烯添加量对复合材料力学性能和导电性能的影响。结果表明,石墨烯的添加对铝基复合材料性能有明显的影响,随石墨烯添加量增加,复合材料的硬度逐渐提高、塑性持续下降,而抗拉强度和电导率均呈先增后减的趋势。石墨烯体积分数为3.7%时,复合材料的抗拉强度最高,达到146.5 MPa,与同等加工条件下的纯铝相比,提高了78.7%,而石墨烯体积分数为1.3%时,复合材料的电导率最高,达到30.62 MS/m,较同等加工条件下的纯铝基体提高了53.4%。     

石墨烯铝基复合材料的研究进展

关于石墨烯增强铝基复合材料的研究已成为当前金属基复合材料的热点课题。就目前石墨烯增强铝基复合材料的制备方法、力学性能以及导热性能等进行了简要的介绍。重点阐述了不同制备方法对该类复合材料性能的影响,并对石墨烯增强铝基复合材料的工业化应用前景作了展望。     

基于搅拌摩擦加工制备石墨烯增强铝基复合材料

为减少增强相团聚现象,利用搅拌摩擦加工方法,分别将多层石墨烯和无电镀铜石墨烯添加进6061-T651铝合金,制备铝基复合材料。通过光学显微镜、拉曼光谱仪、XRD衍射仪和硬度计,分析复合材料中增强相的分布质量、复合材料成分及硬度。结果表明:与多层石墨烯相比,无电镀铜石墨烯更容易在搅拌区中分散均匀,但出现石墨化现象;多层石墨烯和无电镀铜石墨烯均未与铝母材结合生成金属间化合物;无电镀铜石墨烯添加到铝合金中,可有效提高其硬度,硬度最大可达搅拌摩擦母材的85%,硬度波动最大仅为13 HV。     

石墨烯增强铝基复合材料制备工艺对比与分析

以石墨烯为增强体,分别采用冷压-真空热压烧结(工艺1)和真空热压烧结-热挤压(工艺2)工艺制备了纯铝及石墨烯/纯铝基复合材料.对比了两种不同制备工艺对纯铝及石墨烯/纯铝基复合材料力学性能和微观组织的影响.结果表明:采用工艺2制备的复合材料,其抗拉强度比采用工艺1制备的复合材料抗拉强度高11.35％,且采用工艺2制备的复...     

压力烧结制备二氧化钛包覆的石墨烯增强铝基复合材料

使用压力烧结方法制备了石墨烯纳米片（GNP）增强的7075铝基纳米复合材料,提出了一种通过在GNP的表面涂覆二氧化钛（TiO₂）来优化界面结合的新工艺,并比对了原石墨烯及具有包覆层石墨烯对铝基纳米复合材料的力学性能和微观结构的影响。结果表明,与添加纯GNP相比,添加具有TiO₂涂层的GNP的纳米复合材料的力学性能提高。相比于基体,TiO₂包覆GNP增强的纳米复合材料的屈服强度、抗拉强度和显微硬度分别增加了38.9%、34.4%和20.1%。性能的进一步改善是由于TiO₂涂层优化了增强相与基体之间的界面结合,从而提高了载荷传递的有效性。     

石墨烯纳米片增强铝基复合材料的制备与性能

采用高能球磨、放电等离子烧结以及热挤压工艺制备含量为5.0％(体积分数)的石墨烯增强铝基复合材料.分别采用X射线光电子能谱、透射电镜及拉伸试验研究挤压态复合材料的显微组织与力学性能,发现5.0％(体积分数)的石墨烯分散在铝晶界上,并且未与铝基体发生界面反应.最终,挤压态复合材料的屈服强度和抗拉强度高达462 MPa和4...     

多粒径颗粒对石墨烯/铝基复合材料组织及性能的影响

采用球磨和真空热压烧结结合的工艺制备石墨烯增强铝基(Gr/Al)复合材料，研究不同粒径铝粉混合对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明，利用球体最密堆积原理设计的多粒径铝粉混合，M₁(1μm∶10μm按1∶1.5混合)和M₂(10μm与100μm按1∶1.5混合)的致密度均高于单一粒径的试样(S),M₂致密度达到96.2%。M₁试样抗拉强度和伸长率相较于S试样有所降低，M₂试样抗拉强度和伸长率均提高，其中伸长率提升31.8%。多粒径混合可促进分散小粒径铝粉和石墨烯，有效降低孔隙率，在减少原始颗粒界面的同时增加裂纹扩展路径，大尺寸粒径颗粒的加入使得复合材料的塑性大幅提升。     

SPS工艺对石墨烯增强铝基复合材料拉伸性能的影响

利用放电等离子烧结(SPS)技术在不同烧结温度及烧结时间下制备了石墨烯纳米片增强铝基复合材料(GNFs/Al),并对其微观组织及拉伸性能进行分析。结果表明,较低温度(500℃)烧结时,GNFs/Al复合材料界面结合力较弱,其拉伸性能差;较高温度(560及590℃)烧结可增强界面结合力,此时快速烧结能抑制界面反应的发生,有利于获得拉伸性能良好的GNFs/Al复合材料。560℃快速烧结制备的GNFs/Al依靠铝基体晶粒的细化及应力转移,其抗拉强度比纯铝提高了31%。     

石墨烯增强铝基复合材料的研究进展

综述了石墨烯增强铝基复合材料在制备、性能和应用方面的研究进展。目前制备石墨烯增强铝基复合材料的方法相对有限,且材料性能在很多情况下不能满足应用需求。石墨烯增强铝基复合材料的研究仍然面临许多挑战。     

后热处理对FSP制备Al-Ni复合材料组织的影响

采用搅拌摩擦加工技术制备了Al-Ni复合材料,并对复合材料进行不同温度的后热处理。结果表明,Al-Ni复合材料主要相为Al3Ni,且有部分Ni粉未完全反应;通过后热处理可促进金属间化合物形成,经过450℃×6h后热处理,生成相为Al3Ni和Al3Ni2;对合金化材料进行热处理时,晶格缺陷的增生、扩散以及缺陷的相互作用导致反应的进一步进行。     

铝基复合材料的制备及应用

介绍了常见铝基复合材料的类型,阐述了铝基复合材料的制备工艺及应用,总结了我国目前铝基复合材料的研究状况及其发展趋势.     

铝基复合材料的制备及应用进展

阐述了铝基复合材料设计、制备方法及应用进展。简述了目前铝基复合材料的主要制备方法及其存在的优缺点,重点介绍了铝基复合材料在设计过程中基体及增强体的选择依据及铝基复合材料的应用状况。最后对铝基复合材料的发展前景及研发趋势进行了展望。     

石墨烯增强铝基复合材料的微观结构及力学性能研究

采用无水乙醇中超声波震荡和高能球磨实现石墨烯与铝粉的均匀混合,然后采用冷压和真空烧结制备了石墨烯增强铝基复合材料。研究了该复合材料的微观结构及力学性能研究。结果表明:所制备的复合材料基体致密,石墨烯结构完整,以片状物形式均匀的分布在基体内,石墨烯与铝基体界面结合良好。当石墨烯含量为0.6%(wt%)时,复合材料抗弯强度最好,达到114 MPa,比纯铝增加了24%;当石墨烯含量为0.4%时,复合材料的硬度最好,达44 HV,比纯铝增加了22%