層狀CNTs/Ti復(fù)合材料制備與斷裂行為研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-22 10:08
鈦基復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、比剛度高、高溫性能好等優(yōu)點(diǎn),能夠滿足航空航天與高性能汽車等領(lǐng)域?qū)τ诠こ探Y(jié)構(gòu)部件的輕量化與高強(qiáng)度的迫切需求。傳統(tǒng)增強(qiáng)體均勻分布的鈦基復(fù)合材料,隨著增強(qiáng)體含量增加,強(qiáng)度大幅提高,而塑性會(huì)顯著下降,即存在強(qiáng)度-塑性倒置問題。針對(duì)此難題,受貝殼微納米層狀結(jié)構(gòu)具有最佳強(qiáng)韌化匹配的啟發(fā),本文采用電泳沉積法首先在純Ti箔上構(gòu)建碳納米管(CNTs)強(qiáng)化層,即獲得CNTs/Ti單層材料,隨后將CNTs/Ti單層材料堆疊,再利用放電等離子燒結(jié)(SPS)結(jié)合軋制技術(shù)制備出仿生層狀CNTs/Ti復(fù)合材料。通過(guò)調(diào)控制備工藝參數(shù)同時(shí)解決了CNTs在鈦基體中難以均勻分散以及CNTs與鈦基體界面反應(yīng)等共性問題。利用SEM和TEM表征了層狀CNTs/Ti復(fù)合材料的微觀組織與界面特征;闡明了CNTs含量對(duì)層狀CNTs/Ti復(fù)合材料力學(xué)性能的影響規(guī)律,并利用原位拉伸技術(shù)結(jié)合SEM和三維X射線顯微鏡(XRM)研究了層狀CNTs/Ti復(fù)合材料的裂紋萌生與擴(kuò)展規(guī)律,最終揭示了層狀CNTs/Ti復(fù)合材料的強(qiáng)化機(jī)制與斷裂機(jī)理。研究表明:酸化處理7h結(jié)合連續(xù)超聲8h可以破碎CNTs的團(tuán)聚,獲得分散均勻的CNT...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
SPS燒結(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖
碳納米管酸化前后SEM照片
ITO電泳沉積表面CNTSSEM形貌
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Rapid in-situ reaction synthesis of novel TiC and carbon nanotubes reinforced titanium matrix composites[J]. Xianglong Sun,Yuanfei Han,Sanchen Cao,Peikun Qiu,Weijie Lu. Journal of Materials Science & Technology. 2017(10)
[2]酸化多壁碳納米管/水性聚氨酯復(fù)合材料的制備與性能研究[J]. 石陽(yáng)陽(yáng),張杰宇,宋海峰,許戈文,黃毅萍. 涂料技術(shù)與文摘. 2014(11)
[3]酸化處理多壁碳納米管的IR和Raman分析[J]. 曲若萌,李延平,王玫,彭玉翠,李峻青. 化學(xué)工程師. 2013(11)
[4]陶瓷顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 彭德林,趙璐華,杜立明. 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2010(02)
[5]金屬基復(fù)合材料的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張荻,張國(guó)定,李志強(qiáng). 中國(guó)材料進(jìn)展. 2010(04)
[6]Fabrication of aluminum matrix composite reinforced with carbon nanotubes[J]. DENG Chunfeng1,2),ZHANG Xuexi1),MA Yanxia2),and WANG Dezun1) 1) School of Materials Science and Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China 2) Luoyang Ship Material Research Institute,Luoyang 471039,China. Rare Metals. 2007(05)
[7]放電等離子燒結(jié)技術(shù)的原理及應(yīng)用[J]. 馮海波,周玉,賈德昌. 材料科學(xué)與工藝. 2003(03)
[8]原位合成增強(qiáng)體TiB層錯(cuò)的透射電鏡分析[J]. 呂維潔,覃業(yè)霞,張荻,張小農(nóng),吳人潔. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(02)
[9]微疊層結(jié)構(gòu)材料的研究現(xiàn)狀[J]. 馬培燕,傅正義. 材料科學(xué)與工程. 2002(04)
[10]原位合成鈦基復(fù)合材料增強(qiáng)體TiC的微結(jié)構(gòu)特征[J]. 呂維潔,楊志峰,張荻,張小農(nóng),吳人潔. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2002(03)
博士論文
[1]碳納米管(CNT)增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的粉末冶金法制備及其力學(xué)性能[D]. 祝先.吉林大學(xué) 2016
[2]增強(qiáng)體準(zhǔn)連續(xù)網(wǎng)狀分布鈦基復(fù)合材料研究[D]. 黃陸軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]碳納米管增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 孫永君.北京理工大學(xué) 2015
[2]基于DIC技術(shù)的Ti-Al層狀復(fù)合材料變形特性研究[D]. 黃猛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]熱壓軋制、熱擴(kuò)散對(duì)PtTi0.5Zr0.2/Ti疊層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響[D]. 范曄.云南大學(xué) 2015
[4]低含量TiBw增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料組織與性能研究[D]. 宋曉青.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]碳納米管薄膜陰極電泳電鍍法制備及場(chǎng)發(fā)射性能研究[D]. 趙文中.電子科技大學(xué) 2012
[6]化學(xué)氣相沉積原位合成碳納米管增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料[D]. 王穎.天津大學(xué) 2008
本文編號(hào):3242648
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
SPS燒結(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖
碳納米管酸化前后SEM照片
ITO電泳沉積表面CNTSSEM形貌
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Rapid in-situ reaction synthesis of novel TiC and carbon nanotubes reinforced titanium matrix composites[J]. Xianglong Sun,Yuanfei Han,Sanchen Cao,Peikun Qiu,Weijie Lu. Journal of Materials Science & Technology. 2017(10)
[2]酸化多壁碳納米管/水性聚氨酯復(fù)合材料的制備與性能研究[J]. 石陽(yáng)陽(yáng),張杰宇,宋海峰,許戈文,黃毅萍. 涂料技術(shù)與文摘. 2014(11)
[3]酸化處理多壁碳納米管的IR和Raman分析[J]. 曲若萌,李延平,王玫,彭玉翠,李峻青. 化學(xué)工程師. 2013(11)
[4]陶瓷顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 彭德林,趙璐華,杜立明. 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2010(02)
[5]金屬基復(fù)合材料的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張荻,張國(guó)定,李志強(qiáng). 中國(guó)材料進(jìn)展. 2010(04)
[6]Fabrication of aluminum matrix composite reinforced with carbon nanotubes[J]. DENG Chunfeng1,2),ZHANG Xuexi1),MA Yanxia2),and WANG Dezun1) 1) School of Materials Science and Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China 2) Luoyang Ship Material Research Institute,Luoyang 471039,China. Rare Metals. 2007(05)
[7]放電等離子燒結(jié)技術(shù)的原理及應(yīng)用[J]. 馮海波,周玉,賈德昌. 材料科學(xué)與工藝. 2003(03)
[8]原位合成增強(qiáng)體TiB層錯(cuò)的透射電鏡分析[J]. 呂維潔,覃業(yè)霞,張荻,張小農(nóng),吳人潔. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(02)
[9]微疊層結(jié)構(gòu)材料的研究現(xiàn)狀[J]. 馬培燕,傅正義. 材料科學(xué)與工程. 2002(04)
[10]原位合成鈦基復(fù)合材料增強(qiáng)體TiC的微結(jié)構(gòu)特征[J]. 呂維潔,楊志峰,張荻,張小農(nóng),吳人潔. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2002(03)
博士論文
[1]碳納米管(CNT)增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的粉末冶金法制備及其力學(xué)性能[D]. 祝先.吉林大學(xué) 2016
[2]增強(qiáng)體準(zhǔn)連續(xù)網(wǎng)狀分布鈦基復(fù)合材料研究[D]. 黃陸軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]碳納米管增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 孫永君.北京理工大學(xué) 2015
[2]基于DIC技術(shù)的Ti-Al層狀復(fù)合材料變形特性研究[D]. 黃猛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]熱壓軋制、熱擴(kuò)散對(duì)PtTi0.5Zr0.2/Ti疊層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響[D]. 范曄.云南大學(xué) 2015
[4]低含量TiBw增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料組織與性能研究[D]. 宋曉青.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]碳納米管薄膜陰極電泳電鍍法制備及場(chǎng)發(fā)射性能研究[D]. 趙文中.電子科技大學(xué) 2012
[6]化學(xué)氣相沉積原位合成碳納米管增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料[D]. 王穎.天津大學(xué) 2008
本文編號(hào):3242648
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3242648.html
最近更新
教材專著