石墨烯纳米片增韧Al2O3基纳米复合陶瓷刀具材料

• 作者: 孟祥龙 肖光春 衣明东 许崇海 陈照强
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 石墨烯纳米片 增韧补强 陶瓷刀具 力学性能 切削性能
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 石墨烯专栏
• 页码范围: 25-31
• 页数: 7页
• 分类号: TG171|TQ174.75
• 语种: 中文
• DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.001384

摘要

以石墨烯纳米片作为增强相,采用热压烧结工艺制备石墨烯纳米片增韧Al2O3基纳米复合陶瓷刀具材料.进行石墨烯纳米片分散实验,研究石墨烯纳米片添加量对刀具材料断裂韧度、抗弯强度和硬度的影响,观察其微观结构和形貌.结果 表明:聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为石墨烯纳米片的优选分散剂,当PVP添加量为石墨烯纳米片质量的60％时,分散效果最佳;当石墨烯纳米片添加量为0.75％(体积分数)时,刀具材料的断裂韧度和抗弯强度分别达到7.1MPa·m1/2和663MPa,与未添加石墨烯纳米片的组分相比分别提高了31％和15％;石墨烯纳米片呈卷曲状结构弥散分布于基体材料中,其增韧机理为石墨烯纳米片拉断、拔出和裂纹偏转.与未添加石墨烯的刀具相比,添加石墨烯纳米片的刀具的主切削力、切削温度和前刀面摩擦因数明显降低,表现出良好的减摩、耐磨性.