不同結構碳增強鋁復合材料的制備及組織性能研究.pdf

1、本文研究以碳納米管和碳纖維為增強體,純鋁和鋁銅合金為基體,采用粉末冶金方法制備了鋁基復合材料。文章利用電子顯微分析、X射線衍射技術、物理力學性能等檢測手段,研究了復合材料制備工藝、增強體結構及含量對鋁(鋁銅)基復合材料組織和物理力學性能的影響。本文研究結果如下:
　　1.采用粉末冶金方法制備的碳納米管(碳纖維)增強鋁基復合材料,通過復壓復燒,純鋁基復合材料的性能為相對密度達到97.67％、硬度達到42.7HV、抗彎強度達到109.

2、19MPa、電阻率0.551μΩ·m;鋁銅合金基復合材料的性能為相對密度達97.88%、硬度達72.4HV、抗彎強度達到123.17MPa、電阻率0.305μΩ·m。
　　2.復合材料制備過程中,燒結溫度對復合材料密度、硬度、抗彎強度、電阻率等性能有影響,通過研究及分析確定了最佳的燒結工藝:純鋁基復合材料的最佳燒結溫度為610℃;鋁銅合金基復合材料的最佳燒結溫度為580℃。
　　3.論文中對比分析了碳納米管和碳纖維在鋁基復合

3、材料中增強效果,試驗結果表明,在相同質(zhì)量分數(shù)的條件下,碳納米管增強的鋁基復合材料在硬度、抗彎強度上均高于碳纖維增強的鋁基復合材料;兩種碳結構的增強體對純鋁基和鋁銅合金基復合材料的物理力學性能的影響具有相同趨勢,即隨著增強體含量的增加,相對密度下降,電阻率上升,硬度、抗彎強度先升高然后下降,而當碳增強體的含量為0.3wt%時,對復合材料的硬度、抗彎強度增強效果最佳。
　　4.復合材料的基體合金化(即金屬鋁中加入銅),制備出的碳增強鋁