本文通過高能球磨的方法將石墨烯和SiC納米顆粒進(jìn)行包覆處理,形成大量石墨烯包覆碳化硅顆粒,即石墨烯-SiC納米顆粒復(fù)合增強(qiáng)相。隨后通過粉末冶金方法制備了石墨烯-SiC納米顆粒復(fù)合增強(qiáng)相增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料,并對(duì)微觀組織和性能情況進(jìn)行了分析,最后與不同增強(qiáng)相的鋁基復(fù)合材料進(jìn)行對(duì)比。首先對(duì)石墨烯-SiC納米顆粒復(fù)合增強(qiáng)相制備的最佳參數(shù)進(jìn)行探究,通過拉曼光譜對(duì)石墨烯結(jié)構(gòu)完整性檢測(cè)和掃描電鏡觀察不同參數(shù)下的包覆狀態(tài),確定最佳參數(shù)為高能球磨轉(zhuǎn)速300 rpm,球料比15:1,球磨時(shí)間3h,復(fù)合比例1:1。隨后經(jīng)過二次球磨、真空熱壓燒結(jié)、固溶時(shí)效處理等過程制備了石墨烯-SiC納米顆粒復(fù)合增強(qiáng)相增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料樣品,通過光學(xué)顯微鏡、SEM、EDS、TEM、XRD等設(shè)備對(duì)復(fù)合材料的增強(qiáng)相均勻性、顯微結(jié)構(gòu)、復(fù)合界面等進(jìn)行了分析。發(fā)現(xiàn)復(fù)合增強(qiáng)相主要分布于晶界處,與鋁基體處于緊密的機(jī)械結(jié)合,結(jié)合界面沒有碳化鋁形成。石墨烯與被包裹的SiC納米顆粒結(jié)合界面十分分明,SiC納米顆粒未與鋁基體形成碳化鋁。當(dāng)復(fù)合材料中石墨烯與SiC納米顆粒含量均為0.25wt.%和0.50wt.%時(shí),復(fù)合增強(qiáng)相在基體當(dāng)中均勻性良好,含量... 

【文章來源】：沈陽理工大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯-SiC納米顆粒復(fù)合增強(qiáng)相制備的示意圖

沈陽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-16-圖2.3行星式高能球磨設(shè)備Fig.2.3Planethighenergyballmillingequipment2.3.2復(fù)合材料的制備與處理復(fù)合材料的制備與處理的第一步需要將制備好的石墨烯-SiC納米顆粒復(fù)合增強(qiáng)相與鋁合金粉末均勻混合，在這一部分仍然通過高能球磨的方法，稱之為二次高能球磨。球磨時(shí)間為3h，球磨轉(zhuǎn)速為300rpm，球料比為5:1�；旌线^程在氬氣保護(hù)下完成，每混合1h暫停15min，以避免鋁合金粉末過熱。復(fù)合材料的制備與處理的第二步需要將混合均勻的復(fù)合材料粉末放置于成型模具中，使用厚度為0.5mm的石墨紙做潤滑介質(zhì)，便于脫模。本此實(shí)驗(yàn)選用粉末冶金技術(shù)制備復(fù)合材料，實(shí)驗(yàn)在真空鉬絲熱壓爐中進(jìn)行，燒結(jié)溫度設(shè)定為610℃，壓強(qiáng)約為50MPa。設(shè)定升溫時(shí)間為1h45min，保溫時(shí)間為1h。熱壓燒結(jié)設(shè)備及模具如圖2.4所示。圖2.4熱壓燒結(jié)設(shè)備及模具Fig.2.4Equipmentandmouldforhotpressingsintering

沈陽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-16-圖2.3行星式高能球磨設(shè)備Fig.2.3Planethighenergyballmillingequipment2.3.2復(fù)合材料的制備與處理復(fù)合材料的制備與處理的第一步需要將制備好的石墨烯-SiC納米顆粒復(fù)合增強(qiáng)相與鋁合金粉末均勻混合，在這一部分仍然通過高能球磨的方法，稱之為二次高能球磨。球磨時(shí)間為3h，球磨轉(zhuǎn)速為300rpm，球料比為5:1�；旌线^程在氬氣保護(hù)下完成，每混合1h暫停15min，以避免鋁合金粉末過熱。復(fù)合材料的制備與處理的第二步需要將混合均勻的復(fù)合材料粉末放置于成型模具中，使用厚度為0.5mm的石墨紙做潤滑介質(zhì)，便于脫模。本此實(shí)驗(yàn)選用粉末冶金技術(shù)制備復(fù)合材料，實(shí)驗(yàn)在真空鉬絲熱壓爐中進(jìn)行，燒結(jié)溫度設(shè)定為610℃，壓強(qiáng)約為50MPa。設(shè)定升溫時(shí)間為1h45min，保溫時(shí)間為1h。熱壓燒結(jié)設(shè)備及模具如圖2.4所示。圖2.4熱壓燒結(jié)設(shè)備及模具Fig.2.4Equipmentandmouldforhotpressingsintering

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3019676