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石墨烯增强铝基SiC复合材料的动态失效机理与抗侵彻性能 被引量：5
1
作者 徐豫新 眭明斌 +2 位作者 任杰 谢时雨 武岳 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期118-124,共7页
研究石墨烯增强铝基复合材料的动态力学性能、失效机理以及抗侵彻性能.通过静、动态压缩测试掌握了材料在0.001～5 200.000 s^(-1)应变率范围内的力学性能,揭示了该材料的应变率效应,结合光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分析了该材料在... 研究石墨烯增强铝基复合材料的动态力学性能、失效机理以及抗侵彻性能.通过静、动态压缩测试掌握了材料在0.001～5 200.000 s^(-1)应变率范围内的力学性能,揭示了该材料的应变率效应,结合光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分析了该材料在静、动态压缩下的断裂机理;通过弹道枪试验掌握了该材料与Q235钢面板层叠构成复合结构及12～18 mm厚Q235A钢板的弹道极限速度及极限比吸收能.试验结果表明,Q235A钢/石墨烯增强铝基复合结构的极限比吸收能是12～14 mm厚度范围Q235A钢板的1.79倍,34.10 mm厚石墨烯增强铝基SiC复合材料的极限比吸收能与16.70 mm厚Q235A钢相当. 展开更多
关键词 石墨烯增强铝基sic复合材料 失效机理 抗侵彻性能
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石墨烯化学镀铜对放电等离子烧结石墨烯增强铝基复合材料组织和性能的影响 被引量：1
2
作者 周浪 陈猛 +4 位作者 谭东灿 苏玉琴 钟钢 邹爱华 李志鹏 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期55-62,共8页
通过化学镀方法得到镀铜石墨烯粉末,再通过静电自组装方法将镀铜石墨烯粉末与铝粉混合,然后经放电等离子烧结工艺制备镀铜石墨烯增强铝基复合材料,研究了不同质量分数(0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%)镀铜石墨烯增强铝基复合材料的微观结构... 通过化学镀方法得到镀铜石墨烯粉末,再通过静电自组装方法将镀铜石墨烯粉末与铝粉混合,然后经放电等离子烧结工艺制备镀铜石墨烯增强铝基复合材料,研究了不同质量分数(0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%)镀铜石墨烯增强铝基复合材料的微观结构和性能,并与质量分数0.1%未镀铜石墨烯增强铝基复合材料进行对比。结果表明:镀铜石墨烯在复合材料中分散均匀,复合材料的相对密度均在99%以上;铝和铜发生反应生成了中间相Al_(2)Cu,但未有Al_(4)C_(3)界面相生成;镀铜石墨烯增强铝基复合材料的硬度和耐磨性能均优于未镀铜石墨烯增强铝基复合材料;随着镀铜石墨烯含量的增加,复合材料的硬度先升高后降低,磨损质量损失和摩擦因数均呈先减小后增加的趋势。当镀铜石墨烯的质量分数为0.2%时,复合材料具有优异的综合性能,其硬度为74.7 HV,磨损质量损失和摩擦因数均最小,分别为0.0023 g和0.259,磨损机制为氧化磨损。 展开更多
关键词 铝基复合材料 石墨烯 化学镀铜 放电等离子烧结 Al_(2)Cu 耐磨性能
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石墨烯增强铝基纳米复合材料研究进展 被引量：47
3
作者 燕绍九 陈翔 +7 位作者 洪起虎 王楠 李秀辉 赵双赞 南文争 杨程 张晓艳 戴圣龙 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期57-70,共14页
石墨烯以其优异力学、物理性能以及独特二维结构成为铝基复合材料的理想纳米增强相。金属基纳米复合材料制备技术快速发展,促进了石墨烯增强铝基纳米复合材料在结构和功能材料领域中的广泛研究。石墨烯在铝基体中的分散以及石墨烯/铝的... 石墨烯以其优异力学、物理性能以及独特二维结构成为铝基复合材料的理想纳米增强相。金属基纳米复合材料制备技术快速发展,促进了石墨烯增强铝基纳米复合材料在结构和功能材料领域中的广泛研究。石墨烯在铝基体中的分散以及石墨烯/铝的界面控制问题具有重要科学研究和工程应用价值。重点介绍石墨烯增强铝基纳米复合材料最新研究进展,主要包括石墨烯增强铝基纳米复合材料的分散和冶金成型技术及其结构表征和力学性能研究。实验表明石墨烯能够显著提高铝基体力学性能,但作者认为通过优化工艺参数、改善微观结构和控制结合界面能够进一步优化材料性能。此外,为实现工程应用,还需加强石墨烯增强铝基复合材料的腐蚀性能和热、电性等物理性能研究,并突破材料的低成本、大规模制备技术。本文还基于石墨烯独特二维结构和表面状态,对石墨烯的增强增韧机制进行了深入讨论。 展开更多
关键词 石墨烯 铝基纳米复合材料 制备工艺 力学性能 分散工艺 界面结合 增强机制
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石墨烯增强铝基纳米复合材料的研究 被引量：59
4
作者 燕绍九 杨程 +3 位作者 洪起虎 陈军洲 刘大博 戴圣龙 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期1-6,共6页
采用球磨和粉末冶金方法成功制备出石墨烯增强铝基纳米复合材料,命名为铝基烯合金。首次发现石墨烯纳米片的添加在保持材料良好塑性的同时,显著提高了其强度。利用OM,SEM和TEM对铝基烯合金微观组织结构进行表征,并测试其拉伸性能。结果... 采用球磨和粉末冶金方法成功制备出石墨烯增强铝基纳米复合材料,命名为铝基烯合金。首次发现石墨烯纳米片的添加在保持材料良好塑性的同时,显著提高了其强度。利用OM,SEM和TEM对铝基烯合金微观组织结构进行表征,并测试其拉伸性能。结果表明:石墨烯纳米片均匀分布在铝合金基体中,与基体形成良好的结合界面,且石墨烯纳米片与铝合金基体未发生化学反应,并保留了原始的纳米片结构;铝基烯合金中石墨烯纳米片含量为0.3%(质量分数)时,铝基烯合金的平均屈服强度和抗拉强度分别达到322MPa和454MPa,较未添加石墨烯纳米片的合金分别提高58%和25%,且伸长率略有提高。基于石墨烯纳米片特殊的二维褶皱结构,讨论铝基烯合金的增强增韧行为。 展开更多
关键词 石墨烯纳米片 铝基纳米复合材料 力学性能 增强增韧行为
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石墨烯增强铝基复合材料的研究进展 被引量：12
5
作者 齐天娇 俞泽民 +3 位作者 许志鹏 段雪峰 杨笛 李旺 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第10期6-9,14,共5页
综述了石墨烯增强铝基复合材料在制备、性能和应用方面的研究进展。目前制备石墨烯增强铝基复合材料的方法相对有限,且材料性能在很多情况下不能满足应用需求。石墨烯增强铝基复合材料的研究仍然面临许多挑战。
关键词 石墨烯 铝基复合材料 制备方法 组织 性能
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石墨烯增强铝基复合材料的制备工艺、组织与性能研究进展 被引量：10
6
作者 王勇 周吉学 +3 位作者 程开明 吴建华 夏金环 杨院生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第A01期451-457,462,共8页
石墨烯因独特的二维结构与优异的力学性能成为铝基复合材料的理想增强体。随着铝基复合材料制备技术的日益成熟,石墨烯增强铝基复合材料在结构材料的广泛应用已成为研究的热点。综述了石墨烯增强铝基复合材料制备工艺的最新研究进展,重... 石墨烯因独特的二维结构与优异的力学性能成为铝基复合材料的理想增强体。随着铝基复合材料制备技术的日益成熟,石墨烯增强铝基复合材料在结构材料的广泛应用已成为研究的热点。综述了石墨烯增强铝基复合材料制备工艺的最新研究进展,重点讨论了石墨烯有效分散的方法,石墨烯铝基复合材料的组织与界面结构。研究表明,石墨烯能够显著提高复合材料的力学性能,细化基体晶粒。通过合理控制复合材料的制备工艺参数不但能够有效解决石墨烯的团聚问题,而且能避免石墨烯与基体之间界面的不利反应。最后提出了石墨烯增强铝基复合材料研究目前面临的挑战以及解决思路。 展开更多
关键词 石墨烯 铝基复合材料 力学性能 界面强度 分散工艺
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石墨烯增强铝基复合材料制备技术研究进展 被引量：10
7
作者 鲁宁宁 许磊 +2 位作者 历长云 王有超 米国发 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期310-318,共9页
石墨烯具有独特的结构特点和优异的物理化学性能,是理想的复合材料增强体。本文综述了石墨烯增强铝基复合材料制备方法的现状,着重介绍了石墨烯的分散工艺和复合材料的成型方法,讨论了这些方法对复合材料性能的影响,并从混粉和烧结工艺... 石墨烯具有独特的结构特点和优异的物理化学性能,是理想的复合材料增强体。本文综述了石墨烯增强铝基复合材料制备方法的现状,着重介绍了石墨烯的分散工艺和复合材料的成型方法,讨论了这些方法对复合材料性能的影响,并从混粉和烧结工艺方面提出了石墨烯增强铝基复合材料制备方法的发展方向。 展开更多
关键词 石墨烯 铝基复合材料 粉末冶金 分散工艺
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石墨烯增强铝基复合材料制备技术及强化机制研究进展 被引量：6
8
作者 刘文义 胡小会 +2 位作者 李亚鹏 唐玲 张会 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期51-59,共9页
具有二维平面结构和优异综合性能的石墨烯已成为铝基复合材料制备的理想增强体之一。本文主要介绍了液态成形法、粉末成形法和复合加工工艺等三大类石墨烯增强铝基复合材料制备技术。通过对不同类型制备技术的原理分析,结合石墨烯增强... 具有二维平面结构和优异综合性能的石墨烯已成为铝基复合材料制备的理想增强体之一。本文主要介绍了液态成形法、粉末成形法和复合加工工艺等三大类石墨烯增强铝基复合材料制备技术。通过对不同类型制备技术的原理分析,结合石墨烯增强铝基复合材料的四种强化机制,总结出石墨烯增强铝基复合材料的发展方向应以复合材料的基础理论研究、制备技术的突破和大规模的工业化应用为主。 展开更多
关键词 石墨烯 铝基复合材料 制备方法 微观组织 强化机制
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基于搅拌摩擦加工制备石墨烯增强铝基复合材料 被引量：5
9
作者 杨晓敏 蔡云 李明珠 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第2期158-161,169,共5页
为减少增强相团聚现象,利用搅拌摩擦加工方法,分别将多层石墨烯和无电镀铜石墨烯添加进6061-T651铝合金,制备铝基复合材料。通过光学显微镜、拉曼光谱仪、XRD衍射仪和硬度计,分析复合材料中增强相的分布质量、复合材料成分及硬度。结果... 为减少增强相团聚现象,利用搅拌摩擦加工方法,分别将多层石墨烯和无电镀铜石墨烯添加进6061-T651铝合金,制备铝基复合材料。通过光学显微镜、拉曼光谱仪、XRD衍射仪和硬度计,分析复合材料中增强相的分布质量、复合材料成分及硬度。结果表明：与多层石墨烯相比,无电镀铜石墨烯更容易在搅拌区中分散均匀,但出现石墨化现象;多层石墨烯和无电镀铜石墨烯均未与铝母材结合生成金属间化合物;无电镀铜石墨烯添加到铝合金中,可有效提高其硬度,硬度最大可达搅拌摩擦母材的85%,硬度波动最大仅为13 HV。 展开更多
关键词 铝基复合材料 团聚现象 多层石墨烯 金属间化合物
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石墨烯增强铝基复合材料制备工艺对比与分析 被引量：8
10
作者 娄淑梅 张苹苹 +2 位作者 冉令伟 李鑫 刘永强 《热加工工艺》 北大核心 2021年第8期51-54,58,共5页
以石墨烯为增强体,分别采用冷压-真空热压烧结(工艺1)和真空热压烧结-热挤压(工艺2)工艺制备了纯铝及石墨烯/纯铝基复合材料。对比了两种不同制备工艺对纯铝及石墨烯/纯铝基复合材料力学性能和微观组织的影响。结果表明:采用工艺2制备... 以石墨烯为增强体,分别采用冷压-真空热压烧结(工艺1)和真空热压烧结-热挤压(工艺2)工艺制备了纯铝及石墨烯/纯铝基复合材料。对比了两种不同制备工艺对纯铝及石墨烯/纯铝基复合材料力学性能和微观组织的影响。结果表明:采用工艺2制备的复合材料,其抗拉强度比采用工艺1制备的复合材料抗拉强度高11.35%,且采用工艺2制备的复合材料塑性也略高;在采用工艺1制备的复合材料中发现铝基体中有脱落的石墨烯,而在采用工艺2制备的复合材料中未发现石墨烯从铝基体中拔出或脱落,石墨烯与铝基体结合更为紧密;这两种工艺制备的复合材料界面均结合良好,但采用工艺2制备的复合材料细小晶粒尺寸占比更大。 展开更多
关键词 石墨烯 铝基复合材料 制备工艺 力学性能 微观组织
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石墨烯增强铝基复合材料的制备及热变形研究 被引量：3
11
作者 刘芳 崔力立 肖菲 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期9-15,共7页
为了探究石墨烯增强铝基复合材料的制备工艺及其热变形行为,本文采用湿混球磨结合真空热压烧结法制备了0.5wt.%石墨烯增强铝基复合材料,并利用场发射扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对其进行微观组织观察、成分和物相分析,用Gleebl... 为了探究石墨烯增强铝基复合材料的制备工艺及其热变形行为,本文采用湿混球磨结合真空热压烧结法制备了0.5wt.%石墨烯增强铝基复合材料,并利用场发射扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对其进行微观组织观察、成分和物相分析,用Gleeble 3800热模拟机对复合材料进行等温压缩试验,建立了材料的本构方程并分析其热变形机理。试验结果表明,采用粉末冶金法制备的石墨烯增强铝基复合材料,基体和增强相未发生明显的界面反应,在热变形过程中呈现稳态流变特征,其软化机制以动态回复为主。基于Arrhenius双曲正弦模型建立了该材料的本构方程,计算得到应力指数n=5.503765,表明材料的变形机制为位错攀移;热变激活能Q为130.43 kJ/mol,相比其他的碳基增强体(碳纳米管、碳纤维)更低,表明材料在热变形时克服变形抗力所需要的能量越低,则更易于复合材料的塑性成形加工。 展开更多
关键词 石墨烯增强 铝基复合材料 粉末冶金法 热变形行为 热变激活能
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0.5%石墨烯增强铝基复合材料的热变形行为 被引量：2
12
作者 娄淑梅 郭广鑫 +1 位作者 刘永强 张苹苹 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期75-79,共5页
在变形温度330450℃,应变速率0.0110s^(-1)条件下对0.5%(质量分数,下同)石墨烯增强铝基复合材料进行热压缩模拟试验,研究了该复合材料的热变形行为,基于流变数据建立了考虑应变补偿的本构方程,基于动态材料学模型构建了热加工图,确定了... 在变形温度330450℃,应变速率0.0110s^(-1)条件下对0.5%(质量分数,下同)石墨烯增强铝基复合材料进行热压缩模拟试验,研究了该复合材料的热变形行为,基于流变数据建立了考虑应变补偿的本构方程,基于动态材料学模型构建了热加工图,确定了优化参数范围并选择一组优化参数进行了材料热挤压有限元模拟。结果表明:复合材料在不同热变形条件下的真应力-应变曲线均呈先上升再下降最后趋于平缓的特征,峰值应力随变形温度的升高或应变速率的减小而减小;复合材料的较优变形温度为410430℃,应变速率为0.010.016s^(-1),有限元模拟发现,在变形温度为420℃,应变速率为0.01s^(-1)条件下可以挤出质量较好的复合材料型材。 展开更多
关键词 石墨烯增强铝基复合材料 热变形行为 本构方程 热加工图
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石墨烯增强铝基复合材料的锻造工艺研究 被引量：2
13
作者 王鹏 王军军 《热加工工艺》 北大核心 2019年第9期165-168,共4页
采用不同的锻造温度进行了石墨烯增强铝基复合材料的锻造,并进行了金相组织和耐磨损性能的测试与分析。结果表明:随始锻温度从410℃提高至500℃、终锻温度从340℃提高至400℃,石墨烯增强铝基复合材料内部的团聚现象先减轻后加重,磨损体... 采用不同的锻造温度进行了石墨烯增强铝基复合材料的锻造,并进行了金相组织和耐磨损性能的测试与分析。结果表明:随始锻温度从410℃提高至500℃、终锻温度从340℃提高至400℃,石墨烯增强铝基复合材料内部的团聚现象先减轻后加重,磨损体积先减小后增大,耐磨损性能先提升后下降。当始锻温度470℃、终锻温度370℃时,石墨烯增强铝基复合材料的磨损体积为16×10^(-3)mm^3。当始锻温度为470℃时,其磨损体积较410℃锻造时减小了33%;当终锻温度为370℃时,其磨损体积较340℃锻造时减小了43%。 展开更多
关键词 石墨烯增强铝基复合材料 始锻温度 终锻温度 耐磨损性能
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SiC与球形石墨颗粒混杂增强铝基复合材料的摩擦磨损性能研究 被引量：5
14
作者 金延文 曲彦平 +4 位作者 王东 肖伯律 王全兆 倪丁瑞 马宗义 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期334-343,共10页
以6092铝合金为基体,通过粉末冶金法分别制备了球形石墨颗粒(Gr)以及SiC_(p)和Gr混杂增强的铝基复合材料,并采用田口模型结合方差分析,对复合材料与铜合金摩擦副之间的干滑动摩擦磨损行为进行了分析研究.结果表明:随着载荷从10 N增至20 ... 以6092铝合金为基体,通过粉末冶金法分别制备了球形石墨颗粒(Gr)以及SiC_(p)和Gr混杂增强的铝基复合材料,并采用田口模型结合方差分析,对复合材料与铜合金摩擦副之间的干滑动摩擦磨损行为进行了分析研究.结果表明:随着载荷从10 N增至20 N,3种复合材料的摩擦系数、磨损率均相应增加;随滑动速率从0.5 m/s增至1.0 m/s,15%Gr/6092Al和(5%Gr+20%SiC_(p))/6092Al的摩擦系数先减小后增大;而(5%Gr+10%SiC_(p))/6092Al的摩擦系数呈递减趋势.相同条件下,单一石墨颗粒增强的复合材料的磨损率大于混杂增强的复合材料的磨损率.方差分析的结果表明:增强相百分比单独作用、增强相百分比和滑动速率相互作用以及滑动速率单独作用3个因素对磨损率和摩擦系数产生了显著的影响.随SiC_(p)含量增加,材料硬度增加,SiC_(p)对基体起到支撑保护作用,磨损面上的磨痕变浅,分层剥落现象明显减轻,磨屑变得细小,摩擦系数更为稳定,磨损机制由剥层磨损向磨粒磨损转变. 展开更多
关键词 铝基复合材料 混杂增强 球形石墨颗粒 sic颗粒 田口法 方差分析 干滑动摩擦磨损 磨损机理
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石墨烯增强铝基复合材料的微观结构及力学性能研究 被引量：11
15
作者 农彬艺 赖灿伟 +2 位作者 刘质彬 梁倍铭 张修海 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第4期144-146,150,共4页
采用无水乙醇中超声波震荡和高能球磨实现石墨烯与铝粉的均匀混合,然后采用冷压和真空烧结制备了石墨烯增强铝基复合材料。研究了该复合材料的微观结构及力学性能研究。结果表明:所制备的复合材料基体致密,石墨烯结构完整,以片状物形式... 采用无水乙醇中超声波震荡和高能球磨实现石墨烯与铝粉的均匀混合,然后采用冷压和真空烧结制备了石墨烯增强铝基复合材料。研究了该复合材料的微观结构及力学性能研究。结果表明:所制备的复合材料基体致密,石墨烯结构完整,以片状物形式均匀的分布在基体内,石墨烯与铝基体界面结合良好。当石墨烯含量为0.6%(wt%)时,复合材料抗弯强度最好,达到114 MPa,比纯铝增加了24%;当石墨烯含量为0.4%时,复合材料的硬度最好,达44 HV,比纯铝增加了22% 展开更多
关键词 石墨烯 铝基复合材料 粉末冶金 微观结构 力学性能
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石墨烯及碳化硅增强铝基复合材料的冲击力学行为 被引量：6
16
作者 杨宇凯 张宝 +3 位作者 王旭东 张虎生 武岳 关永军 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期15-22,共8页
采用微机控制电子万能实验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)对石墨烯增强的铝基复合材料和碳化硅增强的铝基复合材料进行准静态压缩实验和动态冲击实验,研究石墨烯增强铝基复合材料在不同应变率下的冲击力学性能,采用SEM扫描电镜研究石墨... 采用微机控制电子万能实验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)对石墨烯增强的铝基复合材料和碳化硅增强的铝基复合材料进行准静态压缩实验和动态冲击实验,研究石墨烯增强铝基复合材料在不同应变率下的冲击力学性能,采用SEM扫描电镜研究石墨烯增强的铝基复合材料和碳化硅增强的铝基复合材料的形貌特征。结果表明:在各个应变率载荷下,添加石墨烯和添加碳化硅都增强了铝合金的屈服强度,其中,添加石墨烯对铝合金的屈服强度提升更加明显,但不影响材料的应变硬化率;相较于在材料中添加碳化硅,添加石墨烯弱化了材料的应变率效应,在高应变率条件下,添加石墨烯降低了材料的强度极限;选取部分实验数据,拟合确定了添加石墨烯和添加碳化硅两种复合材料的J-C和Z-A本构方程的参数,并比较了两种本构模型的预测能力,对于本工作所研究的复合材料,J-C模型的预测能力更好。 展开更多
关键词 冲击力学 石墨烯 碳化硅 铝基复合材料 本构模型
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改善石墨烯增强铝基复合材料分散性的研究进展 被引量：2
17
作者 薛婷婷 王庆平 +1 位作者 卢春阳 刘玉新 《热加工工艺》 北大核心 2021年第18期6-9,14,共5页
石墨烯自发现以来,石墨烯增强铝基复合材料(AMC)由于具有良好的物理和力学性能得到了越来越多的关注。然而,石墨烯纳米片之间存在范德华作用以及高的表面积和表面能导致石墨烯容易团聚难以分散。因此,从球磨工艺、静电相互作用和严重塑... 石墨烯自发现以来,石墨烯增强铝基复合材料(AMC)由于具有良好的物理和力学性能得到了越来越多的关注。然而,石墨烯纳米片之间存在范德华作用以及高的表面积和表面能导致石墨烯容易团聚难以分散。因此,从球磨工艺、静电相互作用和严重塑性变形这3个方面介绍了目前的石墨烯分散技术,并对未来的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 石墨烯 铝基复合材料 分散性
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氧化石墨烯增强增韧水泥基复合材料的研究 被引量：30
18
作者 吕生华 马宇娟 +1 位作者 邱超超 巨浩波 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第15期2227-2231,共5页
用Hummers法对石墨进行氧化后再用超声波进行分散制备纳米氧化石墨烯(GO)分散液。研究GO对掺有聚羧酸系减水剂(PCs)的水泥净浆流动度、粘度、凝结时间、石泥石孔结构和水泥砂石的耐折强度、抗压强度的影响。研究结果表明,纳米氧化石墨... 用Hummers法对石墨进行氧化后再用超声波进行分散制备纳米氧化石墨烯(GO)分散液。研究GO对掺有聚羧酸系减水剂(PCs)的水泥净浆流动度、粘度、凝结时间、石泥石孔结构和水泥砂石的耐折强度、抗压强度的影响。研究结果表明,纳米氧化石墨烯掺量为15mg/(100g水泥)时,使净浆流动度和凝结时间稍有降低,所得石泥石的中大孔隙率减少,结构致密,硬化水泥砂浆的耐折强度和抗压强度显著提高。硬化水泥石的XRD和SEM测试结果表明,纳米氧化石墨烯片层对水泥水化晶体产物的形成有模板效应,能够促使水泥石形成微小、形状统一的晶体结构,研究纳米氧化石墨烯增强增韧混凝土对于构建高性能、长寿命混凝土具有重要的意义。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 水泥基复合材料 微观结构 增强增韧
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石墨纤维增强铝基复合材料在空间遥感器镜筒结构中的应用 被引量：18
19
作者 孙德伟 张广玉 +1 位作者 张其馨 武高辉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期368-374,共7页
为了设计和制造出性能更加优越的空间遥感器,对一种新型航天材料—石墨纤维增强铝基复合材料(Gr/Al com-posite)进行了研究。突破了石墨纤维与铝合金的界面反应控制、纤维铺层和缠绕设计等关键技术,成功制备了石墨纤维增强铝基复合材料... 为了设计和制造出性能更加优越的空间遥感器,对一种新型航天材料—石墨纤维增强铝基复合材料(Gr/Al com-posite)进行了研究。突破了石墨纤维与铝合金的界面反应控制、纤维铺层和缠绕设计等关键技术,成功制备了石墨纤维增强铝基复合材料,材料的密度为2.12×103kg/m3,弹性模量为129 GPa,线膨胀系数为5.0×10-6K-1。针对这种复合材料,摸索出一套完整的加工和后处理工艺,并首次把这种复合材料应用在空间红外遥感器镜筒结构设计中,设计的镜筒较之钛合金镜筒减重31.8%。最后,完成了镜筒组件的加工装配、透镜的装校和随机振动试验。实验结果表明,镜筒组件的一阶谐振频率为284 Hz,高于100 Hz的设计要求,振动试验后光机系统没有发生变化。上述工作表明,石墨纤维增强铝基复合材料在航天遥感领域具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 石墨纤维增强铝基复合材料 制备方法 空间遥感器 镜筒结构
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粉体石墨烯对铝基复合材料微观结构和性能的影响（英文） 被引量：8
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作者 王剑 郭丽娜 +5 位作者 林万明 陈津 刘春莲 陈少达 张帅 甄甜甜 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期275-285,共11页
采用机械合金化与电场压力激活辅助烧结工艺相结合的方式,分别制备纯Al和GNPs/Al复合材料,探究粉体石墨烯对铝基复合材料微观结构和性能的影响。结果表明:通过优化烧结工艺有效地抑制化合物Al4C3在GNPs/Al复合材料中的形成,提高石墨烯... 采用机械合金化与电场压力激活辅助烧结工艺相结合的方式,分别制备纯Al和GNPs/Al复合材料,探究粉体石墨烯对铝基复合材料微观结构和性能的影响。结果表明:通过优化烧结工艺有效地抑制化合物Al4C3在GNPs/Al复合材料中的形成,提高石墨烯与Al基体的界面结合强度。石墨烯添加量为0.5wt.%时,在Al基体晶界处能够均匀的分散,由于石墨烯与Al基体有良好的界面润湿性,促进声子在基体材料中的移动,降低材料的界面热阻,在GNPs/Al复合材料表面形成导电网络,提高电子的迁移率和平均自由程,使GNPs/Al复合材料的热导率和电导率分别提升7.1%和4%;添加石墨烯能改变Al基体材料的晶体结构,在石墨烯周围形成晶格畸变的应力场,该应力场与位错应力场产生交互作用,使位错运动受阻,GNPs/Al复合材料的强度和硬度分别提升30.6%和44%;石墨烯能降低基体材料界面电容的介电损耗,在Al基体材料表面形成致密平整的膜层,提高GNPs/Al复合材料的电荷传递电阻,降低材料表面在电化学腐蚀过程中的弥散效应,使GNPs/Al复合材料耐腐蚀性能提高31%。石墨烯含量超过0.5wt.%时,团聚在基体晶界的石墨烯,降低复合材料的界面结合强度,使GNPs/Al复合材料导带中的能带宽度变窄,电子的局域性增强,导致GNPs/Al复合材料的性能下降。综上所述,粉体石墨烯的最佳添加量为0.5wt.%。 展开更多
关键词 粉体石墨烯 铝基复合材料 微观结构和性能
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