微纳石墨烯片增强铝合金的力学性能及其机理

• 作者: 孙滨洲 张慧 朱建斌 杨少锋 白苏南 许永祥 贺显聪 邹高鹏
• 来源期刊: 中国有色金属学报
• 学科: 工学
• 关键词: 铝合金 微纳石墨烯片 电化学 纳米压痕 室温蠕变
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程
• 页码范围: 2228-2235
• 页数: 8页
• 分类号: TB331
• 字数: 5474字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19476/j.ysxb.1004.0609.2017.11.06

摘要

采用电化学加超声剥离制取微纳石墨烯片,通过粉末冶金制备石墨烯增强铝合金.使用纳米压痕和摩擦磨损试验机对样品的纳米硬度、弹性模量、室温蠕变以及摩擦性能进行研究.结果表明:铝合金的纳米硬度和弹性模量随着微纳石墨烯片含量的增加呈线性提高;当微纳石墨烯片含量为0.20%(质量分数)时,石墨烯增强铝合金的纳米硬度和弹性模量比纯铝合金的分别提高66%和52%,室温平均蠕变度在保载阶段为纯铝合金的54.56%,在稳定阶段平均蠕变速率仅为纯铝合金的1/10,摩擦因数随微纳石墨烯片含量的增加而逐渐降低.微纳石墨烯片的加入使得晶粒细化、产生高位错密度和晶格畸变,提高了石墨烯铝合金复合材料的纳米硬度以及弹性模量,微纳石墨烯片对部分可动位错钉扎提高了铝合金抗蠕变性能,微纳石墨烯片存在自润滑性提高了铝合金摩擦性能.