原位合成CNTs增強(qiáng)Al-Cu基復(fù)合材料及其力學(xué)性能.pdf

1、碳納米管（CNTs）因其特殊的納米結(jié)構(gòu)，以及優(yōu)良的物理、化學(xué)和力學(xué)性能，被認(rèn)為是金屬基復(fù)合材料的理想增強(qiáng)相之一。但CNTs增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料仍然面臨一些關(guān)鍵問題，如CNTs在金屬基體中的分散困難、與基體的界面結(jié)合差、以及加工過程中化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。此外對(duì)CNTs增強(qiáng)鋁合金基復(fù)合材料目前的研究還較少，尤其是在CNTs對(duì)可熱處理鋁合金的固溶時(shí)效影響的研究方面。本文在課題組前期工作的基礎(chǔ)上，原位合成了CNTs增強(qiáng)Al-Cu合金基復(fù)合材料，并探究

2、了CNTs對(duì)Al-Cu合金熱處理的影響。
　　采用原位生長(zhǎng)法，即浸漬催化劑+煅燒還原+化學(xué)氣相沉積的方法，在純鋁基體表面原位生長(zhǎng)出CNTs。利用短時(shí)間的球磨，實(shí)現(xiàn)CNTs在鋁基體中的均勻分散。然后利用浸漬-還原的方法在CNTs/Al復(fù)合粉末表面沉積了納米Cu顆粒，經(jīng)過球磨可使納米Cu顆粒實(shí)現(xiàn)在基體中的進(jìn)一步分散。
　　利用冷壓燒結(jié)—熱擠壓和真空熱壓燒結(jié)—熱擠壓這兩種粉末冶金工藝制備CNTs/Al-Cu復(fù)合材料，研究了復(fù)合材料

3、中CNTs對(duì)Al-Cu熱處理前后顯微組織、硬度和拉伸性能的影響。通過XRD、SEM等手段的表征，確定合金化發(fā)生在燒結(jié)過程中，該過程后Cu相完全轉(zhuǎn)化為Al2Cu相。CNTs對(duì)Al-Cu合金的時(shí)效過程有很大的促進(jìn)作用。T6熱處理峰時(shí)效時(shí)間由加入CNTs前的9h縮短為加入后的3h。在拉伸性能方面，2.5wt.％ CNTs/Al-Cu復(fù)合材料相比Al-Cu合金抗拉強(qiáng)度提高了35.4%，經(jīng)過T6熱處理后，抗拉強(qiáng)度相對(duì)熱處理前又有20.4%的增加。