铸造法制备纳米碳管增强镁基复合材料

采用正交试验方法研究了纳米碳管加入量、复合温度、搅拌时间等关键工艺参数对用铸造方法制备纳米碳管增强镁基复合材料过程的影响，并探讨了这些工艺参数对复合材料力学性能和显微组织的作用。试验结果表明，纳米碳管(CNTs)加入能明显细化复合材料的晶粒组织，提高了复合材料的抗拉强度和伸长率，且在所探讨的3个工艺参数中，CNTs对材料的力学性能影响最大，其含量约为1．0％时力学性能最好；其次是温度取较低(680℃)为好；搅拌时间在3min时，其综合性能较好。另外，给出了材料拉伸强度较好和伸长率较好的3个影响因素的最优组合。     

纳米碳管增强铝基复合材料的工艺及性能研究

采用正交试验方法研究了碳纳米管加入量、加入碳纳米管时的温度、凝固速度、浇注温度等工艺参数,对用半固态复合铸造法制备纳米碳管增强铝基复合材料过程的影响,并探讨了这些工艺参数对复合材料力学性能的作用。结果表明:碳纳米管(CNTs)能细化复合材料的晶粒组织,明显提高复合材料的抗拉强度、硬度。得出实验的最佳工艺参数为:碳纳米管的加入量为2%,加入碳纳米管时的温度为600℃,采用金属型铸造,浇注温度为680℃时,其综合性能最好;在4个工艺参数中,CNTs的加入量对材料的力学性能影响最大。     

铸造法制备纳米碳管增强镁基复合材料的力学性能研究

在氩气保护下,采用搅拌铸造的方法制成了碳纳米管增强镁基复合材料,测试了力学性能,观察和分析了显微组织.同时,用TEM和EDS方法对碳纳米管涂覆层的界面结构和成分进行了分析.试验结果表明:采用化学镀镍处理,可在CNTs表面获得均匀且结合力较强的涂覆层,改善了与基体的润湿和结合状况.CNTs对镁基材料具有较好的增强效果,经过涂覆处理的CNTs,增强效果更明显.在本试验条件下,CNTs能细化晶粒组织,提高复合材料的抗拉强度、伸长率、硬度和弹性模量.     

纳米碳管增强镁基复合材料应力传递有限元分析

结合有限元的分析方法,建立了一个简化模型来模拟纳米碳管增强镁基复合材料在拉伸试验过程中的变形,研究了基体、增强体的应变和应力分布,以及界面对复合材料力学行为的影响,探讨了纳米碳管增强体与基体间的应力传递机制和断裂机理。模拟结果表明,纳米碳管整体上受力比较均匀,在轴向上的界面处出现应力集中;基体与纳米碳管在两端面的接触部位出现明显的应力集中,应力分布呈火焰状,中心大,逐渐向外围减小,在基体的其余部位应力大小则是相对均匀的,这说明复合材料的破坏是从界面处开始的,其破坏机制是界面脱开。     

纳米SiC颗粒增强AZ61镁基复合材料制备工艺的优化

采用高能超声方法制备了纳米SiC颗粒增强AZ61镁基复合材料.利用正交试验法研究了纳米SiCN含量、超声导入温度和超声作用时间等关键工艺参数对纳米SiCp/AZ61镁基复合材料力学性能的影响.试验结果表明,纳米SiC颗粒含量对复合材料的抗拉强度和伸长率的影响最显著.在本试验条件下,超声制备纳米SiC颗粒增强AZ61镁基复合材料的最佳工艺方案可优选为:纳米SiC颗粒含量为1%、超声导入温度为650℃、超声作用时间为15min.     

粉末冶金法制备SiC颗粒增强镁基复合材料工艺及性能的研究

研究了粉末冶金法制备SiC颗粒增强镁基复合材料过程中几个非常重要的工艺问题。研究了对比了基体Mg粉的形状和新旧程度、粉末冶金时混料方式和热压工序对镁基复合材料性能的影响。结果表明,采用合适的烘粉处理后,Mg粉的新旧程度对复合材料的无明显影响;与粒状Mg粉相比,片状Mg粉对应的屈服强度有所提高;和普通混粉方式相比,球磨混粉的伸长率略低;热压工序可以使镁基复合材料的性能更趋稳定。     

镁基复合材料的制备工艺

综述了目前主要的镁基复合材料的制备工艺，对各种工艺的优点和存在问题进行了评述，最后对镁基复合材料的研究方向提出了意见、看法和展望。     

添加碳纳米管镁基材料的储氢性能

用机械合金化方法,以氢气作为保护气氛(0.5 MPa),通过添加碳纳米管,制备出含有碳纳米管的镁基储氢材料(Mg-3Ni-2MnO2-0.25CNTs).结果表明:该材料具有优异的储氢性能,储氢容量达到7.0%;动力学性能也得到提高,吸氢过程基本在100 s以内完成,在0.1 MPa下放氢过程可在600 s完成,放氢平台温度在280℃左右.添加碳纳米管,镁基储氢材料在机械球磨过程中,可以提高其球磨效率,颗粒更加细化均匀,传质与传热性能得到改善,该材料具有良好的应用前景.     

颗粒增强镁基复合材料的增强复合新思路

从颗粒增强镁基复合材料的性能和应用、复合反应的强化机理及界面状况、研究进展、影响颗粒增强镁基复合材料性能的因素、选择增强体和镁合金基体时应考虑的问题几个方面对颗粒增强镁基复合材料的发展情况进行介绍,并展望了今后的发展前景。     

颗粒增强镁基复合材料的制备工艺研究进展

综述了颗粒增强镁基复合材料的主要制备工艺和研究进展,重点介绍了粉末冶金法、搅拌铸造法和原位反应自生增强法等制备方法,并阐述了各种制备方法的特点和存在的问题。对颗粒增强镁基复合材料制备工艺的发展提出了自己的看法,指出半固态搅拌法是最适宜工业化生产的制备工艺,原位反应自生增强法是最具研究前景和发展潜力的制备工艺。     

不同涂层碳纳米管对增强镁基复合材料力学性能的影响

采用化学镀的方法在用化学气相沉积法(CVD)制备的一维多壁碳纳米管(MWNTs)上化学镀镍、镍-锌处理,然后在氩气的保护下,采用搅拌铸造的方法与镁复合,制得碳纳米管增强镁基复合材料.在MTS电液伺服机上对其抗拉强度和伸长率进行了测试,同时,采用TEM和SEM方法对复合材料的微观组织和机构进行分析.试验结果表明:随着碳纳米管含量的增加,复合材料的抗拉强度和伸长率逐渐提高,当镀镍碳纳米管的体积百分数达到1.0%时,抗拉强度和伸长率分别提高了105%和96%;相应的镀镍锌的碳纳米管复合材料则分别提高了124%和107%,但当碳纳米管的含量达到1.5%时,抗拉强度和伸长率都明显的降低.     

碳（石墨）纤维增强镁基复合材料的界面研究

采用透射电子显微技术及高分辨技术，对Ｃ／Ｍｇ复合材料界面的显微结构进行了研究，发现在纤维与基体的界面上存在着Ａｌ元素的偏聚；碳纤维的石墨化程度不同，界面形态不同，石墨化程度较低时，界面处有一层约１μｍ厚的细晶粒层存在，石墨化程度较高时，界面处平直光滑；界面处有析出物γ－Ｍｇ１７Ａｌ１２存在；近界面区存在着大量晶体缺陷，主要为位错和孪晶，并有残余应变层存在；当碳纤维表面有ＳｉＣ涂层时，在涂层与基体间     

Effect of Carbon Nanotube Orientation on Mechanical Properties and Thermal Expansion Coefficient of Carbon Nanotube-Reinforced Aluminum Matrix Composites

Carbon nanotube-reinforced 2009Al （CNT/2009Al） composites with randomly oriented CNTs and aligned CNTs were fabricated by friction stir processing （FSP） and FSP-rolling, respectively. The CNT/2009A1 composites with aligned CNTs showed much better tensile properties at room temperature and elevated temperature compared with those with the randomly oriented CNTs, which is mainly attributed to larger equivalent aspect ratio of the CNTs and avoidance of preferential fracture problems. However, much finer grain size was not beneficial to obtaining high strength above 473 K. The aligned CNTs resulted in tensile anisotropy, with the best tensile properties being achieved along the direction of CNT aligning. As the off-axis angle increased, the tensile properties were reduced due to the weakening of the load transfer ability. Furthermore, aligned CNTs resulted in much lower coefficient of thermal expansion compared with randomly oriented CNTs.     

铸造法制备CNTs／AM60镁基复合材料的研究

采用搅拌铸造法制备了CNTs/AM60镁基复合材料,研究了搅拌法加入碳纳米管的工艺特点,测试了复合材料的力学性能,并利用扫描电子显微镜和能谱分析对复合材料断口形貌进行观察和分析。研究结果表明,碳纳米管能细化复合材料晶粒组织,且起搭接晶粒和承载变形抗力作用。与基体合金相比,复合材料抗拉强度、弹性模量、显微硬度显著增加,伸长率最大可提高74.52%,但是碳纳米管加入量过多会导致偏聚,使力学性能下降。