激光熔覆碳納米管增強Ni基復合涂層研究.pdf

1、高速重載列車在運行制動過程中產生的巨大摩擦力和熱量將導致制動盤產生大量的損耗和裂紋從而縮短使用壽命，這將大大增加運營成本，因此對制動盤的表面改性尤為重要。本文運用激光熔覆技術，使用同步送粉的方式在45鋼表面制備了CNTs/SiC/Ni復合涂層，主要對碳納米管的純化、復合粉末的球磨、激光工藝參數以及碳化硅和碳納米管的含量進行研究，通過對涂層的顯微組織、摩擦系數、磨損量和硬度的分析，探索了碳納米管的增強機理，得出以下結論：
　?。?）

2、隨著硝酸回流的時間增加，碳納米管的純化和分散明顯改善。當回流時間為9h時，CNTs分散最均勻，失重比為18.4%。損失的質量主要為雜質粒子和碳納米管壁缺陷處的碳原子，碳納米管管壁出現大量的羥基和羧基官能團，有利于加強碳納米管的活性。隨著回流時間的延長，碳納米管分散增加，但硝酸對碳納米管過度氧化，導致CNTs大量的斷裂，碳納米管管壁變薄嚴重。
　?。?）隨著球磨轉速的提高，粉末分散呈先變好后變差的趨勢。當球磨轉速為300r/min時

3、，粉末分散最均勻，碳納米管損傷最小，且碳納米管未出現分層團聚。但轉速過低，粉末團聚嚴重；轉速過高，碳納米管被大量的切斷，導致碳納米管結構完整性被嚴重破壞。
　?。?）當碳化硅含量為15%時，熔覆層組織形貌達到最優(yōu)值，且硬度和耐磨性也最好，硬度為394.6HV0.2，為基板的1.6倍；磨損量最小僅為0.0368g。當碳納米管為16%vol時達到最佳，熔覆層晶粒大小最為均勻，碳納米管分布在晶界處。涂層機械性能最好，硬度為446.5HV