【摘要】：石墨烯增強(qiáng)鈦基納米復(fù)合材料,因其良好的力學(xué)性能有望成為輕質(zhì)高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料。為了研究其硬度和耐腐蝕性能,在AISI 4140合金結(jié)構(gòu)鋼的基板上采用激光燒結(jié)的方法制備了石墨烯鈦納米復(fù)合材料。采用掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、顯微硬度計(jì)、拉曼光譜儀等研究了其微觀結(jié)構(gòu)、相組成和顯微硬度等,并采用電化學(xué)極化法研究了激光燒結(jié)石墨烯鈦納米復(fù)合材料和純鈦在3.5%NaCl溶液中的腐蝕行為。結(jié)果表明:激光燒結(jié)后石墨烯存在并均勻分散于鈦基納米復(fù)合材料中,石墨烯的添加使得鈦基納米復(fù)合材料的顯微硬度達(dá)到了450HV0.2,與激光燒結(jié)純鈦(180HV0.2)相比提高了1.5倍。石墨烯鈦納米復(fù)合材料的腐蝕電位比激光燒結(jié)純鈦的腐蝕電位有明顯提高,從-0.64 V提高到-0.59V;同時(shí),腐蝕電流從1.6×10-7 A/cm2降低到7×10-8 A/cm2,說明其耐腐蝕性能優(yōu)于激光燒結(jié)純鈦。
[Abstract]:Graphene-reinforced titanium nanocomposites are expected to be lightweight and high-strength structural materials due to their good mechanical properties. In order to study its hardness and corrosion resistance, graphene titanium nanocomposites were prepared on the substrate of AISI 4140 alloy structure steel by laser sintering. The microstructure, phase composition and microhardness were studied by means of scanning electron microscope, X-ray diffractometer, microhardness tester, Raman spectrometer, etc. The corrosion behavior of laser sintered graphene titanium nanocomposites and pure titanium in 3.5%NaCl solution was studied by electrochemical polarization method. The results show that graphene exists and is uniformly dispersed in titanium matrix nanocomposites after laser sintering. The microhardness of titanium based nanocomposites reaches 450 HV0.2 with the addition of graphene, which is 1.5 times higher than that of pure titanium (180HV0.2) sintered by laser. The corrosion potential of graphene titanium nanocomposites was significantly higher than that of laser sintered pure titanium, from -0.64 V to -0.59 V, and the corrosion current was decreased from 1.6 脳 10 ~ (-7) A/cm2 to 7 脳 10 ~ (-8) A / cm ~ (2), which indicated that the corrosion resistance of graphene nanocomposites was superior to that of pure titanium sintered by laser.
【作者單位】： 蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院;南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院;江蘇大學(xué)江蘇省光子制造科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;武漢科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院;蘇州大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【基金】：江蘇省光子制造科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金(GZ201301) 江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃(CXLX13_168)
【分類號】：TG174.44

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