碳納米管（CNTs）因具有高的強度和彈性模量而被廣泛應用于改善鎂合金的力學性能,而稀土元素通過改善微觀組織中各個相的形貌變化和分布也被廣泛應用。因此,CNTs和稀土 Pr作為增強相被用于制作鎂基復合材料。本文采用TiO2包覆CNTs和粉末冶金法改善CNTs在AZ91鎂合金中的分散性及與基體的界面結合強度,并通過添加稀土 Pr和T6熱處理來改善AZ91-TiO2@CNTs復合材料的耐腐蝕性能。通過球磨、真空熱壓燒結制備出了AZ91、AZ91-Pr、AZ91-Pr-1.0 wt.%CNTs、AZ91-Pr-TiO2@xCNTs（x=0.5,1.0 和 1.5 wt.%）,并通過對比分析了微觀組織、顯微硬度和腐蝕性能變化情況。主要結論如下:（1）在AZ91合金中添加1 wt.%的稀土 Pr和CNTs,合金中的α-Mg相能夠得到細化,β-Mg17Al12相有所減少和均勻的在基體的分布,且晶界處存在著少量團聚的CNTs。AZ91-Pr復合材料中形成的稀土金屬間化合物為Al11Pr3相。AZ91-Pr（78.2HV）和AZ91-Pr-CNTs（82.4HV）復合材料的顯微硬度,相對于基體而言分別提... 

【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．Ｕ７種稀土元素的原子序數(shù)及元素符號??Ｆｉｇ．?１．１?Ａｔｏｍｉｃ?ｎｕｍｂｅｒｓ?ａｎｄ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｓｙｍｂｏｌｓ?ｏｆ?１７?ｒａｒｅ?ｅａｒｔｈ?ｅｌｅｍｅｎｔｓ??

ｍ?ｍｍ?ｍｍ?？ａ＞?ｎ？?ｖｔｍ?ｍｍ?？■＊?ｍａｗ?？？？?ｍａｒ?ｔａｒｎ?ｔｕｒｎ?ｍｍ?ｍｍ?＜ｈｍ１｜??｜剩滅??ｔ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｔｍ?ｍｍｍ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｍ?＜ｍ＞?ｕｎｉ?ｔｓｍ?ｍｍ?ｎｔｍ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｍ?ａｍ?＜？■■?ｍｍ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｋ．?＿＿?＿＿?＿?＿＿?Ｉｎ＊?ａｎ？?ｉｍｒ?ｔｔｗ?ａｔｍ?ｍｍ?ｍｔｍ?？？？?ａｍ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｍ＊?ａｗ?＜ｎｎ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｔｍ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｍ?ｗｍ?ｍｎ??圖１．２碳納米管的結構圖（ａ）單壁碳納米管，（ｂ）多壁碳納米管??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｃａｒｂｏｎ?ｎａｎｏｔｕｂｅｓ?（ａ）?ｓｉｎｇｌｅ－ｗａｌｌｅｄ?ｃａｒｂｏｎ?ｎａｎｏｔｕｂｅｓ?ａｎｄ?（ｂ）?ｍｕｌｔｉ－ｗａｌｌｅｄ??ｃａｒｂｏｎ?ｎａｎｏｔｕｂｅｓ??多層碳納米管相鄰管之間的半徑均為０．３４?ｎｍ，采用ｓｐ２雜化，與部分石墨??（０００２）面的結構特征一致。由于碳納米管的雜化特性和長徑比，使其具有高模量??和高強度，并在力學性能、導電和傳熱方面有廣泛的應用。Ｘｕ［３Ｇ］等人研宄發(fā)現(xiàn)??在聚合物集體中添加單壁碳納米管（ＳＷＮＴ）可以降低基體的的熱膨脹系數(shù)，提高??復合材料的熱導率達１３０％。同時，研究表明不純的ＳＷＮＴ降低了復合材料的熱??穩(wěn)定性，不適合作為高溫環(huán)境下的增強材料。等人報道了單壁碳納米管的??平均抗拉強度為３０?ＧＰａ，而其楊氏模量的平均值為１００２?ＧＰａ。Ｚｈａｎｇ［３１］等人研??宄發(fā)現(xiàn)直徑為４０－６０?ｎｍ的多壁碳納米管（ＭＷＣＮＴｓ）作為鋰電池的陽極材料，可??提高比容量和良好的循

前期研宄了?Ｍｇ－ＲＥ（Ｙ、Ｃｅ、??Ｇｄ、Ｌａ、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｄｙ）二元合金以及?Ｍｇ－Ａｌ－ＲＥ、Ｍｇ－Ｌｉ－ＲＥ、Ｍｇ－Ｚｒ－ＲＥ、Ｍｇ－Ｚｎ－??ＲＥ、Ｍｇ－Ｓｎ－ＲＥ等含三種或三種以上合金元素的高合金的力學性能［４９】，這一系類??研宄表明稀土的添加能有效提高鎂合金的力學性能。但是，鎂合金具有較差的腐??蝕性能。于是，研宄人員對稀土添加到鎂合金中的腐蝕性能也做了詳細的研宄，??并對其改善機理進行了分析。??Ｌｍ［５Ｇ＿人采用熔鑄法制備了?ＡＭ６０－ＲＥ?（Ｃｅ或Ｌａ）合金，由圖１．３可以發(fā)現(xiàn)??稀土?Ｃｅ和Ｌａ的添加可以顯著提高ＡＭ６０鎂合金的耐腐蝕性能，同含量的添加??下稀土?Ｃｅ的腐蝕改性效果最好。??－＿圓＿??＿?圓通??圖１．３?ＡＭ和ＡＭ－ＲＥ合金在３．５?ｗｔ．％ＮａＣｌ溶液中浸泡１０天之后去除腐蝕產物的形貌圖。??（ａ）整個腐蝕形貌，（ｂ）局部Ｂ區(qū)域的腐蝕形貌和（ｃ）局部Ｃ區(qū)域的腐蝕形貌??６??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Foliar application of rare earth elements on soybean（Glycine max（L））:Effects on biometrics and characterization of phytotoxicity[J]. Eduardo S.Rodrigues,Gabriel S.Montanha,Jo?o P.R.Marques,Eduardo de Almeida,Lauren N.M.Yabuki,Amauri A.Menegario,Hudson W.Pereira de Carvalho.  Journal of Rare Earths. 2020(10)
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博士論文
[1]碳納米管及稀土Pr對AZ91鎂合金性能影響研究[D]. 李寧.南昌大學 2019

碩士論文
[1]超支化聚酰胺原位修飾碳納米管及改性尼龍6的研究[D]. 馮傳義.天津科技大學 2017



本文編號：3280590