PDF《C06.金属基复合材料》

350 o C 条件下的高温瞬时拉伸强度达

218 MPa,500 o C 时达到

96 MPa;

超强铝合金复合材料,其室温抗压强度达

2163 MPa;

高强高韧铝合金复合材料的室温拉伸强度和延伸率分 别为

425 MPa 和15.5 %,强塑性匹配良好.上述耐热高强铝合金新材料在交通运输、航空航天、电力工程和国防军工领域 都具有重要的应用前景. 关键词:耐热铝合金,原位构筑,纳米晶种,高温力学性能 C06-07 高强韧颗粒增强铝基复合材料的设计制备与性能研究 怯喜周

1 ,赵玉涛

1 ,李志强

2 ,张荻

2 3 1.江苏大学 2.上海交通大学 颗粒增强铝基复合材料(PRAMCs)以其高比强度、比模量和多功能的特点,在国家安全和国民经济中具有不可替代的 重要作用.然而,由于陶瓷增强体与金属基体热膨胀系数和模量的不同,陶瓷增强体在强化基体的同时不可避免地引起基体 局部硬化和应力集中,使传统 PRAMCs 在受力或变形过程中极易产生裂纹并在硬化的基体中快速扩展、大幅降低强韧性, 难以满足当今社会和科技发展对 PRAMCs 日益增长的高性能要求. 本研究通过片状粉末冶金的方法或者大塑性变形的方法, 制备超细晶(UFG) Al 基体中包含纳米弥散相 (Al2O3, ZrB2, rGO) 的B4C/Al 复合材料.一方面,UFG 基体在显著提高复合材料强度的同时,利于降低 B4C 增强体对 Al 基体的硬化;

另一方 面,基体晶粒内部的纳米弥散相可显著提高 UFG 基体的应变硬化能力和裂纹钝化能力,提高复合材料的塑韧性;

从而获得 高强韧的 B4C/Al 复合材料. 关键词:颗粒增强铝基复合材料,均匀性,结构设计,高强韧 C06-08 纳米碳增强铝基复合材料 马宗义,肖伯律,刘振宇 中科院金属研究所 与传统陶瓷相相比,纳米碳材料(碳纳米管、石墨烯)具有更优异的力学与物理性能.少量添加纳米碳材料替代传统的 陶瓷增强相,不仅有望提高复合材料的综合性能,而且可以大大改善传统复合材料的机加工性能,因而被认为是金属基复合 材料的理想增强相.然而,无论是一维碳纳米管还是二位石墨烯,由于大的长径比或比表面积以及强的范德华力,纳米碳材 料极易团聚,难以分散,在机械分散等过程中极易造成纳米碳材料的损伤.因而如何实现纳米碳材料在金属基体中的高效低 损伤分散是制备纳米碳材料增强金属基复合材料遇到的主要挑战. 本研究采用基于搅拌摩擦焊技术发展的新型塑性加工技术――搅拌摩擦加工, 成功实现了碳纳米管与石墨烯在铝合金中 的均匀分散,从而制备出高性能的碳纳米管与石墨烯增强铝基复合材料.研究表明,经过

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3 道次的搅拌摩擦加工,可以 实现碳纳米管与石墨烯在铝合金中的均匀分散. 搅拌摩擦加工虽然降低了碳纳米管的长度与石墨烯的二维尺寸, 但其管状与 层状结构完好保留.由于低的复合制备温度,界面反应得到抑制,界面结合良好,因而获得高的强度与较好的塑性.基于微 观结构分析,建立了纳米碳损伤与强化机制模型. 关键词:纳米碳材料,铝基复合材料,搅拌摩擦加工,微观结构,力学性能 C06-09 纳米碳增强铝基复合材料的仿生与智能制备 李志强,谭占秋,范根莲,熊定邦,郭强,苏益士,张荻 上海交通大学 金属基复合材料国家重点实验室 碳纳米管(CNTs)和石墨烯纳米片(GNSs)等纳米碳材料是理想的复合材料增强体.然而,其尺寸、形貌及表面性质 等方面均与与球形金属微粉不相容, 传统的粉末冶金技术借助高能球磨实现均匀复合, 无法实现纳米碳增强体与基体在空间 上的最优化配置(即构型效应) ,使其增强效率无法得到充分发挥.为此,启迪于贝壳珍珠层高强超韧的 砖砌式 纳米叠层 复合构型,以表面预先复合碳纳米管或石墨烯的微纳铝片为结构基元,通过自组装堆砌,仿生制备出了具有类似结构的 CNT/Al、GNS/Al 复合材料,相比均匀构型的同类材料展现出更好的模量、强度以及塑性,这为金属材料仿生复合化研究提 供了成功的案例,也为推动高性能纳米碳/铝复合材料的实际应用提供了可行的技术途径. 关键词:仿生复合,纳米碳/铝基复合材料,纳米叠层 C06-10 仿生叠层单壁碳纳米管增强铝基复合材料微柱的强化机理研究 时岩,郭强,李志强,张荻 上海交通大学 向结构精细、 强韧匹配的贝壳珍珠层学习, 利用片状粉末冶金法制备了具有仿生叠层结构的单壁碳纳米管增强铝基复合 材料.使用聚焦离子束和纳米压痕仪,沿着与叠层平行或垂直的方向,对含 0.5 wt% 单壁碳管的复合材料进行微柱压缩实