碳纳米管增强镁基复合材料导热性能研究

• 作者: 侯江涛 孟繁婧 李淑波 杜文博
• 来源期刊: 中国材料进展
• 学科: 工学
• 关键词: 碳纳米管 镁合金 复合材料 导热性能 显微组织
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 镁合金专栏(Ⅰ)
• 页码范围: 12-18
• 页数: 7页
• 分类号: TG146.22|TB333
• 字数: 6056字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7502/j.issn.1674-3962.201907023

摘要

镁及其合金是目前最轻的金属结构材料,合金化虽然提升了镁合金的力学性能,但导致其导热性能严重下降,限制了镁合金的应用.碳纳米管(CNTs)因具有优异的力学、热学等性能,是最理想的增强体之一,可以用于改善镁合金的力学性能和热学性能.采用粉末冶金法分别以纯Mg、Mg-9Al合金、Mg-6Zn合金为基体制备了不同CNTs含量的镁基复合材料,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对复合材料微观组织、基体与增强体界面及析出相进行表征,并对复合材料的拉伸性能和热学性能进行测试.研究结果表明,当CNTs质量分数不超过1.0％时,可提高纯镁基复合材料的导热性能,力学性能仅有稍微降低;将CNTs添加到Mg-9Al合金中,可以促进纳米尺度β-Mg17 Al12相在CNTs周围析出,降低了Al在Mg基体中的固溶度,使CNTs/Mg-9Al复合材料的导热性能有所提高.此外,在CNTs/Mg-6Zn复合材料界面处存在C原子和Mg原子的相互嵌入区,这种嵌入型界面不仅有利于复合材料力学性能的提高,也使CNTs起到加速电子移动的"桥"的作用,有利于该复合材料热导率的提高.当CNTs质量分数为0.6％时,CNTs/Mg-6Zn复合材料具有较为优异的热学性能和力学性能,其热导率为127.0 W/(m·K),抗拉强度为303.0 MPa,屈服强度为204.0 MPa,伸长率为5.0％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杜文博	北京工业大学材料科学与工程学院	46	540	13.0	21.0
2	李淑波	北京工业大学材料科学与工程学院	25	130	7.0	10.0
3	侯江涛	北京工业大学材料科学与工程学院	1	0	0.0	0.0
4	孟繁婧	北京工业大学材料科学与工程学院	1	0	0.0	0.0