碳納米管-AZ91D鎂基復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、采用粉末冶金法制備了 CNTs/AZ91D鎂基復(fù)合材料,經(jīng)熱擠壓后對復(fù)合材料進行了固溶處理。同時,探索了采用粉末注射成形法制備鎂基復(fù)合材料的相關(guān)工藝。利用拉曼光譜、紅外光譜、X射線衍射、能譜分析和掃描電子顯微鏡等對CNTs和復(fù)合材料進行了表征。研究了CNTs的不同處理工藝(球磨和表面鍍氧化鎂處理)和加入量對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響;研究了固溶處理對復(fù)合材料微觀組織、機械性能的影響;研究了擠壓態(tài)時,CNTs的加入量對復(fù)合材料抗磨損性的影響;

2、研究了粉末注射成形時不同粘結(jié)劑體系、不同脫粘與燒結(jié)工藝對實驗結(jié)果的影響。
　　研究結(jié)果表明:對CNTs進行球磨分散時,在既要使CNTs分散開來又要使其損傷程度最小時采用轉(zhuǎn)速為200rpm、球磨時間為4h是比較合理的選擇;采用化學(xué)法成功在CNTs上比較均勻地鍍上了氧化鎂顆粒,并且CNTs的缺陷程度有所降低;向AZ91D鎂合金中加入CNTs后,基體材料的抗拉強度、延伸率和顯微硬度都有所提高,擠壓態(tài)時加入質(zhì)量分數(shù)3％的CNTs后復(fù)合材料

3、的抗拉強度、延伸率和顯微硬度達到最大值,分別為248.33MPa、13.2%和127.14HV,比基體材料分別提高了36.83%、46.67%和18.96%,固溶態(tài)時的變化規(guī)律與擠壓態(tài)相同;對CNTs進行表面鍍MgO處理后,對復(fù)合材料的抗拉強度和顯微硬度增強效果更明顯,但是延伸率有所降低;擠壓態(tài)時,基體合金的斷口有解理臺階、圓形韌窩和少量的撕裂棱,還有河流花樣存在,表現(xiàn)為混合斷裂的特征,加入質(zhì)量分數(shù)1%CNTs后,復(fù)合材料的拉伸斷口形貌