發(fā)布時(shí)間：2021-03-24 09:46

　　隨著汽車和航空航天領(lǐng)域的輕量化發(fā)展,對鎂基復(fù)合材料在輕質(zhì)高強(qiáng)方面提出了更高的要求。碳納米管具有超強(qiáng)的力學(xué)性能、極高的長徑比以及穩(wěn)定的化學(xué)性能,是一種理想的增強(qiáng)材料,它的出現(xiàn)為鎂基復(fù)合材料的發(fā)展提供了一個(gè)新契機(jī)。碳納米管增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料具有輕質(zhì)、高比強(qiáng)度、高比剛度、低的熱膨脹系數(shù)、優(yōu)良的減震性能及良好的尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),是一種發(fā)展?jié)摿薮蟮慕Y(jié)構(gòu)功能一體化材料,在航空航天、軍工、汽車以及電子封裝等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。然而由于碳納米管具有較高的表面自由能和大的長徑比,極易發(fā)生團(tuán)聚,難以分散。本文以改善碳納米管的分散性,制備出高強(qiáng)度碳納米管增強(qiáng)AZ91D復(fù)合材料為研究目標(biāo),分別制備了CNTs、鍍鎳碳納米管（Ni-CNTs）和鍍鈷碳納米管（Co-CNTs）增強(qiáng)的AZ91D復(fù)合材料,借助XRD、Raman、TEM、HRTEM、EDX等分析測試手段表征了碳納米管增強(qiáng)AZ91D復(fù)合材料的形貌和顯微結(jié)構(gòu);利用萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)對其力學(xué)性能進(jìn)行了測試,分析了工藝參數(shù)對碳納米管增強(qiáng)AZ91D復(fù)合材料組織與力學(xué)性能的影響規(guī)律,揭示了碳納米管增強(qiáng)AZ91D復(fù)合材料的強(qiáng)韌化機(jī)制。通過攪拌摩擦加工和液態(tài)超聲復(fù)合法成... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

碳納米管原子結(jié)構(gòu)示意圖：(a)扶手椅型；(b)鋸齒型Fig.1-1Illustrationsoftheatomicstructureof(a)anarmchairand(b)aziz-zagnanotube

西北工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文合金復(fù)合材料[78]；隨后通過改進(jìn)碳納米管的加入方式，即先將鋁磨后壓制成預(yù)制塊，利用鐘罩法將碳納米管預(yù)制塊壓入鎂合金熔預(yù)制塊完全溶解，相比單一只用碳納米管預(yù)制塊增加了比重，使浮，能更好地浸入到鎂熔體中[79]。李成棟也通過預(yù)分散的方法將干燥后，加入含有鋅鑄錠的坩堝中，在CO2+SF6混合氣體保護(hù)下固態(tài)溫度 600℃下，以 800-1200 轉(zhuǎn)每分鐘攪拌 10 分鐘后迅速加 分鐘后澆注至模具中形成鑄錠并對鑄錠進(jìn)行熱擠壓成形，攪拌方法制備的復(fù)合材料中碳納米管的增強(qiáng)效率較高。

23納米管與碳化硅顆�；旌显谝掖既芤褐�，在混合液中加入表面活性劑超聲分散后加入無機(jī)粘合劑、有機(jī)粘結(jié)劑和混凝劑混合，并通過圖 1-3(a)所示裝置真空脫水后干燥，最后通過如圖 1-3(b)所示的壓力浸滲裝置將熔融鎂合金壓入預(yù)制體中，制備得到的碳納米管和碳化硅混雜增強(qiáng)鎂復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)隨著碳納米管體積分?jǐn)?shù)的增加而減小[86]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A Novel Melt Processing for Mg Matrix Composites Reinforced by Multiwalled Carbon Nanotubes[J]. H.L.Shi,X.J.Wang,C.L.Zhang,C.D.Li,C.Ding,K.Wu,X.S.Hu.  Journal of Materials Science & Technology. 2016(12)
[2]攪拌摩擦焊接與加工研究進(jìn)展[J]. 薛鵬,張星星,吳利輝,馬宗義.  金屬學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]碳納米管增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的界面特性及增強(qiáng)機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 李景瑞,蔣小松,劉晚霞,李欣,朱德貴.  材料導(dǎo)報(bào). 2015(01)
[4]高能球磨法制備的CNTs/Al-5%Mg復(fù)合材料的力學(xué)性能及斷裂特性[J]. 陳亞光,蔡曉蘭,王開軍,胡翠,孫鴻鵬,樂剛.  材料工程. 2014(11)
[5]粉末冶金法碳納米管增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的微觀組織及力學(xué)性能[J]. 張?jiān)弃Q,李庚,苗孟河,李云蒼.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2013(S1)
[6]球磨分散工藝對碳納米管分散的影響[J]. 黃民富,魏嘉麒,曾效舒,羅雷,劉震云.  材料導(dǎo)報(bào). 2013(S2)
[7]多壁碳納米管的有機(jī)官能團(tuán)改性研究[J]. 施勇,魏益超.  化工生產(chǎn)與技術(shù). 2012(05)
[8]基于GA-BP算法的隧道圍巖力學(xué)參數(shù)反分析[J]. 關(guān)永平,宋建,王述紅,劉宇.  東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[9]碳納米管預(yù)制塊鑄造法制備CNTs/AZ91復(fù)合材料研究[J]. 周國華,曾效舒,余志核,劉焱,宋�？�.  鑄造. 2011(11)
[10]鎂基復(fù)合材料新型制備工藝及其應(yīng)用[J]. 谷雪花,楊方,齊樂華,周計(jì)明.  塑性工程學(xué)報(bào). 2011(02)

博士論文
[1]超聲輔助攪拌鑄造制備CNTs/Mg-6Zn鎂基復(fù)合材料及其組織性能[D]. 李成棟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]碳納米管和石墨烯增強(qiáng)AZ31鎂基復(fù)合材料的組織和性能研究[D]. 屈曉妮.西南交通大學(xué) 2017
[2]復(fù)合材料彈性力學(xué)特性數(shù)值預(yù)測研究[D]. 陳健.電子科技大學(xué) 2008
[3]短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)性能的預(yù)測研究[D]. 趙延軍.鄭州大學(xué) 2004



本文編號：3097511