搅拌摩擦加工制备石墨烯和碳纳米管增强 Al606-SiC复合材料的显微组织演变及表面性能

• 作者: Abhishek SHARMA Jinu PAUL VyasMani SHARMA
• 来源期刊: 中国有色金属学报（英文版）
• 关键词: 搅拌摩擦加工 石墨烯 碳纳米管 复合材料 磨损
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程
• 页码范围: 2005-2026
• 页数: 22页
• 字数: 1265字
• 语种: 英文
• DOI: 10.1016/S1003-6326(19)65108-3

摘要

对比研究多壁碳纳米管(CNT)和石墨烯纳米片(GNP)对Al?SiC基复合材料表面性能的影响,用搅拌摩擦法分别制备Al?SiC?CNT和Al?SiC?GNP复合材料.显微组织表征表明,与CNTs相比,GNPs在铝基体中的分散更加均匀.此外,还观察到SiC和GNP颗粒对位错的阻碍以及基体与增强材料之间的无缺陷界面.纳米压痕结果表明,与Al6061合金相比,Al?SiC?GNP和Al?SiC?CNT复合材料的表面纳米硬度分别显著提高约207％ 和27％,显微硬度分别提高了约36％ 和17％.摩擦学分析表明,Al?SiC?GNP复合材料的比磨损率降低约56％,而Al?SiC?CNT复合材料的比磨损率提高约122％.Al?SiC?GNP复合材料的高强度是由于在SiC存在下,GNPs会机械剥离成几层石墨烯(FLG).此外,热失配、晶粒细化和Orowan循环等多种机制对复合材料的增强也有重要作用.而摩擦性能提升的主要原因是其表面挤出的GNP形成摩擦层,拉曼光谱和其他表征方法证实这一结果.