石墨烯是目前為止測(cè)量過(guò)的最強(qiáng)的材料,作為增強(qiáng)體有很多的優(yōu)勢(shì)。但石墨烯缺陷的存在導(dǎo)致其實(shí)際性能與理論性能表現(xiàn)出很大的差距,通過(guò)一定手段對(duì)石墨烯缺陷進(jìn)行修復(fù)起著至關(guān)重要的作用。本課題采用第一性原理方法計(jì)算了石墨烯空位和Si原子修復(fù)石墨烯空位對(duì)石墨烯/Al復(fù)合材料界面的影響。采用壓力浸滲的方法制備了石墨烯/6061Al復(fù)合材料,探究了Si基過(guò)程控制劑和C基過(guò)程控制劑對(duì)石墨烯/Al復(fù)合材料顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。石墨烯空位的引入導(dǎo)致在石墨烯/Al復(fù)合材料界面形成C-Al鍵。隨石墨烯空位數(shù)量增加,石墨烯/Al界面間距理論值從4.3?依次減小到2.9?;空位附近形成的C-Al鍵更強(qiáng);界面粘附功理論值依次增大,界面結(jié)合性能越來(lái)越好;界面能理論值依次減小,界面變得越來(lái)越穩(wěn)定。隨石墨烯空位緊密度增加,石墨烯/Al界面間距理論值從2.9?增加到3.3?;界面處空位附近C原子得電子數(shù)和Al原子失電子數(shù)先增加后減小,空位附近形成的C-Al鍵先變強(qiáng)后變?nèi)?界面粘附功理論值依次減小,界面結(jié)合性能越來(lái)越差;界面能理論值增大,界面變得不穩(wěn)定。利用Si原子對(duì)石墨烯空位進(jìn)行摻雜后,由于Si原子有向Al基體中的固溶的傾向...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1石墨類結(jié)構(gòu)材料的構(gòu)建單元[9]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-2-圖1-1石墨類結(jié)構(gòu)材料的構(gòu)建單元[9]。1.2納米碳-鋁基復(fù)合材料的制備方法材料制備工藝對(duì)增強(qiáng)體在基體中的分散作用、界面調(diào)控及晶粒尺寸方面格外重要[15]。鋁基復(fù)合材料的制造過(guò)程主要可以分為兩大類：固態(tài)復(fù)合和液態(tài)復(fù)合。其中，粉末冶金加工技術(shù)采用....

圖1-2石墨烯/鋁復(fù)合材料制備程序[19]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-3-圖1-2石墨烯/鋁復(fù)合材料制備程序[19]。圖1-3含不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)氧化石墨烯GO/Al復(fù)合材料拉伸性能與顯微硬度圖[19]。(a)具有不同氧化石墨烯含量的GO/Al復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線;(b)具有不同氧化石墨烯含量的GO/Al復(fù)合材料的顯微....

圖1-3含不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)氧化石墨烯GO/Al復(fù)合材料拉伸性能與顯微硬度圖[19]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-3-圖1-2石墨烯/鋁復(fù)合材料制備程序[19]。圖1-3含不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)氧化石墨烯GO/Al復(fù)合材料拉伸性能與顯微硬度圖[19]。(a)具有不同氧化石墨烯含量的GO/Al復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線;(b)具有不同氧化石墨烯含量的GO/Al復(fù)合材料的顯微....

圖1-4碳納米管在顆粒上的分布圖和Al基體與Al-CNT復(fù)合材料晶粒尺寸與性能柱狀圖[20]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-4-圖1-4碳納米管在顆粒上的分布圖和Al基體與Al-CNT復(fù)合材料晶粒尺寸與性能柱狀圖[20]。(a)碳納米管在基體顆粒上的典型分布SEM圖;(b)Al基體與不同體積分?jǐn)?shù)(2vol.％和4vol.％)Al-CNT復(fù)合材料晶粒尺寸與性能圖1-5CN....

本文編號(hào)：3915470