碳納米管和石墨烯納米片復(fù)合增強(qiáng)AZ91鎂基復(fù)合材料組織與力學(xué)性能

編號：CYYJ02228

篇名：碳納米管和石墨烯納米片復(fù)合增強(qiáng)AZ91鎂基復(fù)合材料組織與力學(xué)性能

作者：袁秋紅 劉勇 周國華 李慶煜 李是捷 曾小勤

關(guān)鍵詞： 鎂基復(fù)合材料 碳納米管 石墨烯納米片 微觀組織 力學(xué)性能

機(jī)構(gòu)： 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院 上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 南昌大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院

摘要： 目的解決納米碳材料在鎂基體中分散難的瓶頸問題,制備出力學(xué)性能優(yōu)異的鎂合金復(fù)合材料。方法采用超聲工藝將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.0%的碳納米管插入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的石墨烯納米片的片層之間,添加到AZ91鎂合金基體中,借助粉末冶金技術(shù)+熱擠壓工藝制備了0.5%GNS+3.0%CNTs復(fù)合增強(qiáng)的鎂基復(fù)合材料。采用光學(xué)顯微鏡和透射電子顯微鏡觀察和分析了復(fù)合材料的顯微組織和界面結(jié)合。測試了復(fù)合材料的力學(xué)性能,并利用掃描電子顯微鏡觀察了復(fù)合材料的拉伸斷口形貌。結(jié)果復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度、伸長率和顯微硬度分別為(274±5.0)MPa,(8.4±0.2)%,HV(90.5±1.8),與基體合金相比,分別提高了63.1%,20.0%,20.1%。結(jié)論GNS+CNTs的加入有效細(xì)化了基體合金的晶粒組織,且與鎂基體形成了較好的界面結(jié)合,促使細(xì)晶強(qiáng)化、應(yīng)力轉(zhuǎn)移強(qiáng)化等各種強(qiáng)化機(jī)制的共同作用,使復(fù)合材料力學(xué)性能顯著提高。