攪拌摩擦加工制備石墨烯和碳納米管增強(qiáng)Al6061-SiC復(fù)合材料的顯微組織演變及表面性能

編號(hào)：NMJS07408

篇名：攪拌摩擦加工制備石墨烯和碳納米管增強(qiáng)Al6061-SiC復(fù)合材料的顯微組織演變及表面性能

作者：Abhishek SHARMA Vyas Mani SHARMA Jinu PAUL

關(guān)鍵詞： 攪拌摩擦加工 石墨烯 碳納米管 復(fù)合材料 磨損

機(jī)構(gòu)： Department of Mechanical Engineering

摘要： 對(duì)比研究多壁碳納米管(CNT)和石墨烯納米片(GNP)對(duì)Al-SiC基復(fù)合材料表面性能的影響,用攪拌摩擦法分別制備Al-SiC-CNT和Al-SiC-GNP復(fù)合材料。顯微組織表征表明,與CNTs相比,GNPs在鋁基體中的分散更加均勻。此外,還觀察到SiC和GNP顆粒對(duì)位錯(cuò)的阻礙以及基體與增強(qiáng)材料之間的無缺陷界面。納米壓痕結(jié)果表明,與Al6061合金相比,Al-SiC-GNP和Al-SiC-CNT復(fù)合材料的表面納米硬度分別顯著提高約207%和27%,顯微硬度分別提高了約36%和17%。摩擦學(xué)分析表明,Al-SiC-GNP復(fù)合材料的比磨損率降低約56%,而Al-SiC-CNT復(fù)合材料的比磨損率提高約122%。Al-SiC-GNP復(fù)合材料的高強(qiáng)度是由于在SiC存在下,GNPs會(huì)機(jī)械剝離成幾層石墨烯(FLG)。此外,熱失配、晶粒細(xì)化和Orowan循環(huán)等多種機(jī)制對(duì)復(fù)合材料的增強(qiáng)也有重要作用。而摩擦性能提升的主要原因是其表面擠出的GNP形成摩擦層,拉曼光譜和其他表征方法證實(shí)這一結(jié)果。