CNTs-ZM5鎂合金復(fù)合材料的制備與機(jī)械性能研究.pdf

1、采用攪拌鑄造法制備碳納米管(CNTs)/ZM5復(fù)合材料，并研究其工藝特點(diǎn)。測(cè)試復(fù)合材料在鑄態(tài)、T4態(tài)以及高溫條件下的機(jī)械性能，并利用掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜分析(EDS)對(duì)復(fù)合材料顯微組織和斷口形貌進(jìn)行觀察和分析，著重從提高碳納米管在ZM5基體中的界面潤(rùn)濕性和分散性入手，細(xì)致地研究了碳納米管加入量對(duì)復(fù)合材料常溫機(jī)械性能和高溫性能的影響規(guī)律，以及復(fù)合材料顯微組織和斷口形貌變化。 研究結(jié)果表明：當(dāng)攪拌溫度接近于ZM5合金液相線

2、溫度時(shí)，碳納米管能較好的加入到鎂合金熔體中。碳納米管的加入能顯著提高復(fù)合材料在鑄態(tài)、T4態(tài)以及高溫條件下的機(jī)械性能，其變化規(guī)律都是先增大，達(dá)到最大值，然后減小，而鍍鎳碳納米管的增強(qiáng)效果則更為顯著。鑄態(tài)下，當(dāng)碳納米管加入量為1.0％時(shí)，抗拉強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到最大值，而顯微硬度和延伸率的峰值分別出現(xiàn)在加入量為1.2％和0.8％時(shí)。T4固溶處理后，抗拉強(qiáng)度和延伸率得到較大提高，而彈性模量和顯微硬度則下降，當(dāng)碳納米管加入量分別為1.0％和0.8

3、％時(shí)，最大抗拉強(qiáng)度和最大延伸率分別達(dá)到244MPa，和12.26％。高溫條件下，CNTs/ZM5復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度顯著下降，延伸率提高，當(dāng)碳納米管加入量為1.2％時(shí)，抗拉強(qiáng)度和延伸率都達(dá)到最大值，分別比基體提高23.44％和37.9％。復(fù)合材料在150℃時(shí)的抗拉強(qiáng)度普遍高于200℃時(shí)的強(qiáng)度。碳納米管主要分布在晶界處，起到細(xì)化晶粒組織以及強(qiáng)化晶粒、晶界的作用。在高溫條件下，碳納米管能抑制Al<,12>Mg<,17>相的軟化，并有效阻礙晶界滑