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碳/铝复合材料界面Al_(4)C_(3)相的形成与调控研究进展
1
作者
李肖亮
李昱桦
+5 位作者
董正学
万梓涵
任可聪
邓海亮
杨康
吴操
《中国有色金属学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1453-1474,共22页
石墨烯、碳纳米管和碳纤维等碳材料作为铝基复合材料的增强体时,其界面润湿性差、与Al基体结合弱等缺点限制了其增强效果。利用C与Al反应使界面黏接形式转变为部分反应结合的形式,可有效提升碳/铝(C/Al)界面强度及其载荷与功能传递的效...
石墨烯、碳纳米管和碳纤维等碳材料作为铝基复合材料的增强体时,其界面润湿性差、与Al基体结合弱等缺点限制了其增强效果。利用C与Al反应使界面黏接形式转变为部分反应结合的形式,可有效提升碳/铝(C/Al)界面强度及其载荷与功能传递的效率。然而,高温下C/Al界面反应易生成大量脆性Al_(4)C_(3),且会损伤增强体。针对C/Al界面Al_(4)C_(3)的调控,本文首先介绍了其形成机制、对C/Al复合材料界面结合和性能的作用,随后从碳增强体表面涂层、纳米颗粒修饰、Al基体合金化,以及复合制备、热加工与处理工艺优化等方面,综述了Al_(4)C_(3)生成量与形貌的控制研究及效果,最后展望了C/Al复合材料界面与性能的研究方向,以期通过碳增强体跨尺度设计与界面构型控制,挖掘石墨烯、碳纳米管和碳纤维增强Al基体的最大潜能。
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关键词
铝基复合材料
石墨烯
碳纳米管
碳纤维
al
_(
4
)
c
_(3)
相
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职称材料
不连续界面相Al_(4)C_(3)对SiC/Al复合材料界面结合影响的第一性原理及实验
被引量:
1
2
作者
邹爱华
周贤良
+2 位作者
康志兵
吴开阳
苏玉琴
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期824-831,共8页
采用密度泛函理论的第一性原理及实验相结合的方法,探讨了不连续界面相Al_(4)C_(3)对SiC/Al复合材料界面结合的影响,并与无界面新相生成时进行对比。研究表明,当Al(111)表面吸附C原子时,在Bridge位置上吸附C原子最为稳定;随着C覆盖率的...
采用密度泛函理论的第一性原理及实验相结合的方法,探讨了不连续界面相Al_(4)C_(3)对SiC/Al复合材料界面结合的影响,并与无界面新相生成时进行对比。研究表明,当Al(111)表面吸附C原子时,在Bridge位置上吸附C原子最为稳定;随着C覆盖率的增加,C原子吸附能逐渐减小;当界面相呈不连续分布时,界面由原来的SiC/Al转变为(SiC+Al_(4)C_(3))/Al,界面黏着功由原来的0.851 J/m^(2)增加至1.231 J/m^(2),这主要由于当C原子在Al表面吸附时,C原子和Al原子间形成共价键和离子键,且与界面处的Si原子也形成共价键,从而促进界面结合。利用第一性原理计算的SiC/Al和(SiC+Al_(4)C_(3))/Al体系黏着功与实验值较为接近,且变化规律相同,具有较高的参考价值。
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关键词
Si
c
/
al
界面
不连续
界面
相
al
_(
4
)
c
_(3)
界面
结合
第一性原理
黏着功
原文传递
题名
碳/铝复合材料界面Al_(4)C_(3)相的形成与调控研究进展
1
作者
李肖亮
李昱桦
董正学
万梓涵
任可聪
邓海亮
杨康
吴操
机构
安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室
安徽工业大学材料科学与工程学院先进陶瓷研究中心
四川航天天盛装备科技有限公司
出处
《中国有色金属学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1453-1474,共22页
基金
国家自然科学基金资助项目(51972002,52102372,52372019)
安徽省高校自然科学基金资助项目(KJ2021ZD0040)。
文摘
石墨烯、碳纳米管和碳纤维等碳材料作为铝基复合材料的增强体时,其界面润湿性差、与Al基体结合弱等缺点限制了其增强效果。利用C与Al反应使界面黏接形式转变为部分反应结合的形式,可有效提升碳/铝(C/Al)界面强度及其载荷与功能传递的效率。然而,高温下C/Al界面反应易生成大量脆性Al_(4)C_(3),且会损伤增强体。针对C/Al界面Al_(4)C_(3)的调控,本文首先介绍了其形成机制、对C/Al复合材料界面结合和性能的作用,随后从碳增强体表面涂层、纳米颗粒修饰、Al基体合金化,以及复合制备、热加工与处理工艺优化等方面,综述了Al_(4)C_(3)生成量与形貌的控制研究及效果,最后展望了C/Al复合材料界面与性能的研究方向,以期通过碳增强体跨尺度设计与界面构型控制,挖掘石墨烯、碳纳米管和碳纤维增强Al基体的最大潜能。
关键词
铝基复合材料
石墨烯
碳纳米管
碳纤维
al
_(
4
)
c
_(3)
相
Keywords
al
uminum matrix
c
omposites
graphene
c
arbon nanotube
c
arbon fiber
al
_(
4
)
c
_(
3
)phase
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
不连续界面相Al_(4)C_(3)对SiC/Al复合材料界面结合影响的第一性原理及实验
被引量:
1
2
作者
邹爱华
周贤良
康志兵
吴开阳
苏玉琴
机构
南昌航空大学材料科学与工程学院
中船九江海洋装备集团有限公司
出处
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期824-831,共8页
基金
江西省重点研发计划项目(20192BBE50001)
江西省自然青年基金(20171BAB216003)
博士启动金(EA201801216)。
文摘
采用密度泛函理论的第一性原理及实验相结合的方法,探讨了不连续界面相Al_(4)C_(3)对SiC/Al复合材料界面结合的影响,并与无界面新相生成时进行对比。研究表明,当Al(111)表面吸附C原子时,在Bridge位置上吸附C原子最为稳定;随着C覆盖率的增加,C原子吸附能逐渐减小;当界面相呈不连续分布时,界面由原来的SiC/Al转变为(SiC+Al_(4)C_(3))/Al,界面黏着功由原来的0.851 J/m^(2)增加至1.231 J/m^(2),这主要由于当C原子在Al表面吸附时,C原子和Al原子间形成共价键和离子键,且与界面处的Si原子也形成共价键,从而促进界面结合。利用第一性原理计算的SiC/Al和(SiC+Al_(4)C_(3))/Al体系黏着功与实验值较为接近,且变化规律相同,具有较高的参考价值。
关键词
Si
c
/
al
界面
不连续
界面
相
al
_(
4
)
c
_(3)
界面
结合
第一性原理
黏着功
Keywords
Si
c
/
al
interfa
c
e
dis
c
ontinuous interfa
c
i
al
phase
al
_(
4
)
c
_(
3
)
interfa
c
e bonding
first prin
c
iples
adhesion
分类号
TB331 [一般工业技术—材料科学与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
碳/铝复合材料界面Al_(4)C_(3)相的形成与调控研究进展
李肖亮
李昱桦
董正学
万梓涵
任可聪
邓海亮
杨康
吴操
《中国有色金属学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
不连续界面相Al_(4)C_(3)对SiC/Al复合材料界面结合影响的第一性原理及实验
邹爱华
周贤良
康志兵
吴开阳
苏玉琴
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
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