納米碳材料增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料

第1章緒論1
1.1概述1
1.2納米碳材料2
1.2.1碳納米管2
1.2.2石墨烯3
1.3納米碳材料增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料制備技術(shù)4
1.3.1粉末冶金法4
1.3.2攪拌鑄造法5
1.3.3分離熔體沉積法6
1.3.4原位自生法6
1.4納米碳材料增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料界面設(shè)計(jì)7
1.4.1表面修飾 7
1.4.2界面反應(yīng) 9
1.4.3缺陷工程10
1.5納米碳材料增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料強(qiáng)韌化機(jī)制11
1.5.1復(fù)合材料強(qiáng)化機(jī)制11
1.5.2復(fù)合材料增韌機(jī)制11
參考文獻(xiàn)13
第2章攪拌鑄造CNTs增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料制備、組織與性能16
2.1引言16
2.2碳納米管的預(yù)分散工藝16
2.3超聲波半固態(tài)攪拌法制備過程19
2.4鑄態(tài)CNTs/Mg6Zn復(fù)合材料的組織20
2.4.1不同體積分?jǐn)?shù)鑄態(tài)CNTs/Mg6Zn復(fù)合材料的組織20
2.4.2碳納米管在鑄態(tài)CNTs/Mg6Zn復(fù)合材料中的完整性23
2.5熱擠壓對CNTs/Mg6Zn復(fù)合材料組織的影響24
2.5.1擠壓工藝對碳納米管分布的影響25
2.5.2擠壓過程中基體顯微組織的演變規(guī)律32
2.5.3碳納米管在CNTs/Mg6Zn復(fù)合材料中的完整性36
2.5.4CNTs/Mg6Zn復(fù)合材料的界面研究37
2.6CNTs/Mg6Zn復(fù)合材料的力學(xué)性能與強(qiáng)韌化機(jī)制40
2.6.1CNTs/Mg6Zn復(fù)合材料的力學(xué)性能40
2.6.2CNTs/Mg6Zn復(fù)合材料的斷裂特征與增韌機(jī)制41
2.6.3CNTs/Mg6Zn復(fù)合材料的強(qiáng)化機(jī)制45
參考文獻(xiàn)51
第3章攪拌鑄造GNPs增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料制備、組織與性能53
3.1引言53
3.2GNPs對復(fù)合材料微觀組織的影響規(guī)律53
3.2.1復(fù)合材料GNPs分布53
3.2.2基體顯微組織57
3.3復(fù)合材料微觀組織演變的討論61
3.3.1GNPs對雙尺寸晶粒結(jié)構(gòu)的影響機(jī)制61
3.3.2GNPs對孿生的影響機(jī)制63
3.3.3織構(gòu)演變64
3.4GNPs對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響規(guī)律與機(jī)制67
3.4.1拉伸力學(xué)性能67
3.4.2復(fù)合材料的斷裂特征68
3.4.3復(fù)合材料的彈性模量68
3.4.4復(fù)合材料的增強(qiáng)機(jī)制71
3.4.5復(fù)合材料的變形行為77
3.5GNPs對GNPs/Mg6Zn復(fù)合材料時(shí)效行為影響82
3.5.1GNPs/Mg6Zn復(fù)合材料的時(shí)效硬化曲線82
3.5.2GNPs/Mg6Zn復(fù)合材料時(shí)效過程微觀組織演變82
3.5.3GNPs/Mg6Zn復(fù)合材料時(shí)效過程力學(xué)性能90
3.5.4GNPs對復(fù)合材料時(shí)效行為的影響機(jī)制91
3.5.5GNPs對時(shí)效強(qiáng)化效果的影響機(jī)制95
參考文獻(xiàn)100
第4章分離熔體沉積GNPs增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料制備、組織與性能103
4.1引言103
4.2分離熔體沉積法制備過程103
4.3GNPs對復(fù)合材料微觀組織的影響規(guī)律104
4.3.1GNPs分布104
4.3.2晶粒結(jié)構(gòu)107
4.3.3織構(gòu)演變110
4.4復(fù)合材料微觀組織演變討論112
4.4.1GNPs對孿生的影響機(jī)制112
4.4.2GNPs對織構(gòu)變化的影響機(jī)制113
4.5GNPs對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響規(guī)律與機(jī)制116
4.5.1拉伸力學(xué)性能116
4.5.2復(fù)合材料的斷裂特征118
4.5.3復(fù)合材料的增強(qiáng)機(jī)制119
4.5.4復(fù)合材料的增韌機(jī)制121
參考文獻(xiàn)130
第5章氣液反應(yīng)原位合成石墨烯增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料組織與力學(xué)性能133
5.1引言133
5.2復(fù)合材料的制備流程133
5.2.1原位氣液反應(yīng)133
5.2.2壓力鑄造134
5.2.3熱擠壓134
5.3氣液反應(yīng)原位制備石墨烯135
5.3.1石墨烯的合成體系135
5.3.2碳產(chǎn)物表征136
5.3.3熔體溫度對石墨烯表面缺陷的影響137
5.3.4氣體流速的影響143
5.3.5機(jī)械攪拌的影響145
5.4鑄態(tài)復(fù)合材料的顯微組織148
5.4.1石墨烯的分布方式148
5.4.2鑄態(tài)復(fù)合材料的致密度154
5.4.3復(fù)合材料中共晶區(qū)域的形貌154
5.5擠壓態(tài)復(fù)合材料的顯微組織156
5.5.1石墨烯與鎂基體間的界面結(jié)構(gòu)160
5.5.2第二相的動(dòng)態(tài)析出163
5.6擠壓態(tài)復(fù)合材料的力學(xué)性能及強(qiáng)化機(jī)制164
5.6.1擠壓態(tài)GNPs/Mg6Zn復(fù)合材料力學(xué)性能165
5.6.2擠壓態(tài)GNPs/Mg6Zn復(fù)合材料強(qiáng)化機(jī)制167
參考文獻(xiàn)178
第6章納米碳材料增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料發(fā)展趨勢及應(yīng)用展望181
6.1納米碳材料增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的發(fā)展趨勢181
6.2納米碳材料增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的應(yīng)用展望184
參考文獻(xiàn)185