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镀铜石墨烯增强钛基复合材料的组织及性能研究 被引量:4
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作者 罗军明 谢娟 +1 位作者 徐吉林 邓莉萍 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第22期22098-22103,共6页
本实验通过超声搅拌加球磨的方式制备了镀铜石墨烯(GNPs)增强Ti6Al4V(TC4)钛基混合粉体,将粉体压制后采用微波烧结制备GNPs-Cu/Ti6Al4V复合材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析、显微硬度、室温压缩和摩擦磨损等测试手段,研... 本实验通过超声搅拌加球磨的方式制备了镀铜石墨烯(GNPs)增强Ti6Al4V(TC4)钛基混合粉体,将粉体压制后采用微波烧结制备GNPs-Cu/Ti6Al4V复合材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析、显微硬度、室温压缩和摩擦磨损等测试手段,研究了石墨烯含量对钛基复合材料微观组织及力学性能的影响。研究结果表明:各石墨烯含量的钛基复合材料均出现Ti_(2)Cu、TiC相,当石墨烯含量为0.5%时出现GNPs相,且含量越高GNPs相的峰越高。随着石墨烯含量增加,钛基复合材料的相对密度、显微硬度、室温压缩强度和耐磨性先增加后降低,其中石墨烯含量为0.8%时复合材料的性能最好。与未加入石墨烯的Ti6Al4V基体相比,石墨烯含量为0.8%的GNPs-Cu/Ti6Al4V复合材料的显微硬度和压缩强度分别提高80.9%、69.9%。GNPs/Ti6Al4V和GNPs-Cu/Ti6Al4V复合材料的压缩强度分别比Ti6Al4V基体高33.2%和69.9%。微波烧结制备GNPs-Cu/Ti6Al4V复合材料的压缩强度分别比真空烧结和热压烧结高41.6%、22.9%。GNPs-Cu/Ti6Al4V复合材料的磨损机制为磨粒磨损与粘着磨损共存。 展开更多
关键词 镀铜石墨烯 钛基复合材料 微波烧结 微观组织 力学性能
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粉末冶金法制备镀铜石墨烯/铝复合材料的组织与性能研究 被引量:3
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作者 王振玲 于玉城 +1 位作者 张莹 洪岩 《轻合金加工技术》 CAS 北大核心 2019年第9期41-47,共7页
采用真空热压烧结法制备了分别添加体积分数为5%和10%镀铜石墨烯的铝基复合材料。通过金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、布氏硬度计、导热系数测试仪和四探针电阻率测试仪,检测了复合材料的组织、硬度、导热和导电性能。试验结果表明... 采用真空热压烧结法制备了分别添加体积分数为5%和10%镀铜石墨烯的铝基复合材料。通过金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、布氏硬度计、导热系数测试仪和四探针电阻率测试仪,检测了复合材料的组织、硬度、导热和导电性能。试验结果表明:采用简化的化学镀铜方法在石墨烯表面成功化学镀铜,镀铜后增重2倍左右,镀铜后仍然存在石墨烯团聚现象。利用镀铜石墨烯制备铝基复合材料,避免了石墨烯与铝发生界面反应生成Al4C3。复合材料主要由铝相组成,加体积分数为5%的石墨烯时生成少量Cu Al2,在加体积分数为10%的石墨烯时,铝晶粒细化。随着镀铜石墨烯加入量增加,复合材料致密度下降,导电性能有一定改善,导热性能显著提高,硬度显著增大,添加体积分数为5%和10%石墨烯时其硬度较纯铝的分别提高了12%和75%。 展开更多
关键词 镀铜石墨烯/铝复合材料 真空热压烧结 显微组织 性能
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石墨烯镀铜对铝基复合材料结构与性能的影响 被引量:6
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作者 李宁 杜晓明 刘凤国 《沈阳理工大学学报》 CAS 2021年第4期73-77,87,共6页
采用球磨和真空热压方法制备石墨烯增强的铝基复合材料,研究石墨烯含量及其镀铜前后对复合材料微观结构、力学性能和磨损性能的影响。结果表明:石墨烯主要分布在基体合金晶界处,其质量分数增加到1%时,团聚严重,力学性能急剧降低,硬度和... 采用球磨和真空热压方法制备石墨烯增强的铝基复合材料,研究石墨烯含量及其镀铜前后对复合材料微观结构、力学性能和磨损性能的影响。结果表明:石墨烯主要分布在基体合金晶界处,其质量分数增加到1%时,团聚严重,力学性能急剧降低,硬度和抗拉强度均有所降低;石墨烯镀铜后改善基体与增强相间的界面结合,使复合材料的硬度、抗拉强度和耐磨性较镀铜前均有一定程度提高。 展开更多
关键词 镀铜石墨烯 铝基复合材料 微观结构 力学性能
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TiC/Ti2Cu增强钛基复合材料的组织性能 被引量:2
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作者 罗军明 谢娟 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1-6,共6页
采用表面无敏化、无活化的化学镀铜法对石墨烯进行表面镀铜,并通过微波烧结法原位合成TiC/Ti2Cu增强钛基复合材料,研究烧结温度对钛基复合材料显微组织和性能的影响。结果表明:石墨烯表面成功镀覆了一层较为均匀分布的铜颗粒,石墨烯与基... 采用表面无敏化、无活化的化学镀铜法对石墨烯进行表面镀铜,并通过微波烧结法原位合成TiC/Ti2Cu增强钛基复合材料,研究烧结温度对钛基复合材料显微组织和性能的影响。结果表明:石墨烯表面成功镀覆了一层较为均匀分布的铜颗粒,石墨烯与基体Ti界面反应生成TiC和Ti2Cu相。随烧结温度的升高,复合材料的相对密度、压缩强度和耐磨性先升高后下降,摩擦系数先降低后升高,烧结温度1150℃时复合材料的性能最佳,其相对密度、抗压强度、摩擦系数分别为97.56%、1614 MPa、0.55。 展开更多
关键词 石墨表面镀铜 TiC/Ti2Cu 微波烧结 钛基复合材料 原位合成
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SPS烧结温度对(GNPs-Cu)/Ti6Al4V复合材料组织与性能影响研究 被引量:4
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作者 王露露 罗军明 +1 位作者 徐吉林 张剑平 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1429-1437,共9页
采用少层石墨烯镀铜(GNPs-Cu)和球磨制备均匀分散的(GNPs-Cu)/Ti6Al4V混合粉末,在不同温度下放电等离子烧结(SPS)制备(GNPs-Cu)/Ti6Al4V复合材料。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱分析(DES)、显微硬度计、万... 采用少层石墨烯镀铜(GNPs-Cu)和球磨制备均匀分散的(GNPs-Cu)/Ti6Al4V混合粉末,在不同温度下放电等离子烧结(SPS)制备(GNPs-Cu)/Ti6Al4V复合材料。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱分析(DES)、显微硬度计、万能试验机和可控气氛型摩擦磨损试验机等对其组织、物相和力学性能进行分析。结果表明:不同烧结温度制备的(GNPs-Cu)/Ti6Al4V复合材料除基体α-Ti和β-Ti衍射峰外,仅存在Ti_(2)Cu衍射峰。(GNPs-Cu)/Ti6Al4V复合材料中存在大量GNPs,Ti_(2)Cu和少量TiC,Cu与基体之间良好的润湿性保证了GNPs与基体能产生良好的界面结合,且降低GNPs与基体中Ti的反应程度,使得GNPs得以很好保留。在剪切应力作用下,裂纹首先从GNPs与基体原位生成的TiC/基体界面处产生,穿过TiC颗粒后传递到GNPs上,使材料抗压强度提升。烧结过程中流动的Cu与基体生成的Ti_(2)Cu相弥散分布在基体中阻碍位错的运动,产生第二相强化,使材料抗压强度提升。等离子烧结可以加速晶粒细化和致密化,其中900℃晶粒最细。随烧结温度升高,(GNPs-Cu)/Ti6Al4V复合材料的相对密度、显微硬度和抗压强度先升高后降低。与基体相比,GNPs/Ti6Al4V和(GNPs-Cu)/Ti6Al4V复合材料的抗压强度分别提高16.99%和30.03%。随烧结温度升高,(GNPs-Cu)/Ti6Al4V复合材料的摩擦系数和磨损率先降低后升高,其磨损机制为磨粒磨损加少量粘着磨损。 展开更多
关键词 镀铜石墨烯 钛基复合材料 放电等离子烧结(SPS) 烧结温度 力学性能
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