激光增材制造用氧化石墨烯铝基复合粉材的制备与研究

为了降低激光增材制造用铝合金粉材的反射率,采用氧化石墨烯作为增强相,用优化的低温真空湿法球磨工艺的分散方法制备了氧化石墨烯质量分数为0.1%的可用于激光增材制造的铝基复合粉材。结果表明:复合粉材的球形度良好,氧化石墨烯均匀包裹在铝合金粉材表面;复合粉材的激光反射率与纯铝合金粉材相比从58.1%降低到34.5%,更有利于激光增材制造。

石墨烯增强金属基复合材料研究进展

本文综述了石墨烯及其衍生物等增强相的应用范畴及适用区别,比较了金属基复合材料的不同制备方法,分析传统的制备方法之间的分类特点及应用方向,重点提出了工艺步骤灵活、可控性极高的新型制备石墨烯增强金属基复合材料的方法--激光增材制造技术。深入讨论了石墨烯及其衍生物作为增强相,给金属基复合材料中带来的力学、摩擦学、电学、金属耐腐蚀等性能方面的改变,比较了石墨烯及衍生物作为增强相对铝、镁、镍、铜、钛等金属基复合材料性能提高及改善程度以及在不同金属基复合材料中仍存在的增强相各种团聚、分散问题与金属基体的界面结合等及目前提出的处理方案,最后提出制备石墨烯金属基复合材料未来发展方向及新型制备技术仍存在的实际问题。

激光增材技术制备金属基石墨烯复合材料研究进展

增材制造技术(3D打印)是先进制造技术的重要发展方向,已经应用到国防、海洋、航空航天等重要领域中。自2004年Geim等剥离出单层石墨烯后,石墨烯等二维晶体材料逐渐成为了研究热点。其表现出的优良力学性能及导电导热性使其更加适用于增强相材料。石墨烯与金属合金复合,通过调整石墨烯增强相的含量和分布,有望大幅提高金属基体的力学强度、导电导热等性能,获得性能优异的结构功能一体化材料。增材制造技术和石墨烯纳米片高比表面积和各向异性的优点相结合,对石墨烯与金属粉末进一步的加工混合,再逐层打印构造3D结构,已成为一个全新的研究方向,正在引领着第4代工业革命的进展。本文以激光3D打印技术为主体,从3个角度综述激光3D打印技术制备金属基石墨烯复合材料的研究进展,即激光3D打印技术制备石墨烯铝、镍及其他金属基复合材料,对比了这些材料的性能,并分析了今后可能的发展方向。