GNPs含量对Al-Si-Cu合金的摩擦磨损性能的影响

在本研究中,利用金相显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM),能谱分析仪(EDS),显微硬度计和摩擦磨损试验机对GNPs(石墨烯片)/Al-Si-Cu复合材料的显微组织、显微硬度和摩擦磨损性能等进行了分析和表征。研究结果表明:随着GNPs的含量的逐渐增加,磨损率和摩擦系数均呈现出先减小再增大的趋势。当GNPs的含量为12 vol.%时,复合材料中的Si相明显得到了细化,由基体合金的长条状变为复合材料的短棒状。此时复合材料的磨损率和摩擦系数均最小,分别为21.27×10^(-3) mm^(3)/m和0.358,与Al-Si-Cu基体合金相比分别降低了37.07%和15.76%,复合材料的耐磨性能达到最佳。Al-Si-Cu基体合金是以剥层磨损为主要磨损机理,其磨屑是以大尺寸的板块状磨屑为主,而12 vol.%GNPs/Al-Si-Cu复合材料是以磨粒磨损为主要磨损机理,其磨屑则是以小尺寸板块状和细颗粒为主。