模拟体液中医用钛合金阳极氧化膜的摩擦行为 被引量：2

1

作者 王烨 陈晨 +2 位作者 朱晓清 宋瑞宏 上官芸娟 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期113-119,150,共8页

目的 在TC4钛合金表面获得阳极氧化膜,分析阳极氧化膜膜厚随电压变化的规律,探讨阳极氧化膜在模拟体液中的摩擦性能。方法 用强硫酸型溶液作为电解液,利用氧化还原反应,用自制的设备在TC4钛合金表面以不同的电压进行阳极氧化,在试样表... 目的 在TC4钛合金表面获得阳极氧化膜,分析阳极氧化膜膜厚随电压变化的规律,探讨阳极氧化膜在模拟体液中的摩擦性能。方法 用强硫酸型溶液作为电解液,利用氧化还原反应,用自制的设备在TC4钛合金表面以不同的电压进行阳极氧化,在试样表面制得颜色各异的氧化膜。使用多功能材料CFT–1型表面综合性能测试仪,对阳极氧化膜在模拟体液中进行摩擦性能测试。结果 阳极电压从15 V增大到100 V,氧化膜厚度从6.2μm增大到28.4μm,平均摩擦因数先增大后减小。电压升高,Rutile TiO在阳极氧化膜的含量不断提高。氧化膜在模拟体液中的摩擦行为分为3个过程,第一阶段,各种电压的TC4合金氧化膜均在前5 min完成短时跑和;第二阶段,摩擦因数震荡上升,随着电压的升高,氧化膜磨粒磨损加剧,局部出现剥落,75 V的剥落最大,100 V的磨痕比较平整;第三阶段,摩擦因数再次爬升,15、35、60 V出现在36 min时,75 V出现在40 min时,100 V在48 min时,阳极氧化膜被磨穿。结论 氧化膜的颜色、耐磨性、物相及表面形貌受电压影响。钛合金阳极氧化膜在模拟体液中耐磨性良好,磨损类型为磨粒磨损。 展开更多

关键词 TC4钛合金 电压 强硫酸型溶液 阳极氧化 摩擦

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热处理工艺对V-Ti-Ni氢分离合金显微组织和硬度的影响 被引量：8

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作者 江鹏 袁同心 +3 位作者 肖思进 李秀亚 陈俊 孔德军 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1260-1266,共7页

在真空氩弧熔炼炉中制备V60Ti20Ni20合金,采用硬度测试、金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析技术,研究热处理温度和时间对V60Ti20Ni20合金显微组织和硬度的影响。结果表明,铸态V60Ti20Ni20合金由枝晶相V基... 在真空氩弧熔炼炉中制备V60Ti20Ni20合金,采用硬度测试、金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析技术,研究热处理温度和时间对V60Ti20Ni20合金显微组织和硬度的影响。结果表明,铸态V60Ti20Ni20合金由枝晶相V基固溶体以及枝晶间相NiTi和NiTi2组成。合金铸锭在热处理保温15和18 h时,随着热处理温度升高和保温时间的延长,Ti,Ni原子从枝晶相扩散至枝晶间区域速率增大,扩散量增加,导致V基体晶格畸变度逐渐减小,同时枝晶间NiTi2相尺寸逐渐变细小和均匀,合金硬度随之降低。热处理保温时间延长至21 h时,合金随热处理温度升高,Ti,Ni原子回溶到枝晶相,V基体晶格畸变度增大,同时枝晶间Ni Ti2相聚集、分布不均匀,尺寸逐渐增大,因此合金硬度反而随之升高。 展开更多

关键词 V-Ti-Ni合金 氢分离 热处理 显微组织 硬度

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多相V-Ti-Ni氢分离合金显微组织与力学性能 被引量：6

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作者 江鹏 袁同心 +5 位作者 肖思进 黄孝川 王知鸷 丁金慧 蒋金金 孔德军 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2537-2543,共7页

研究了多相V_(100-2x)-Ti_x-Ni_x(x=10,15,20)系列氢分离合金的显微组织、硬度和拉伸性能。V_(100-2x)-Ti_x-Ni_x合金铸锭显微组织均由枝晶相V基固溶体和枝晶间相NiTi和NiTi_2组成。随着合金中Ti和Ni的含量增加,枝晶间相在合金中体积占... 研究了多相V_(100-2x)-Ti_x-Ni_x(x=10,15,20)系列氢分离合金的显微组织、硬度和拉伸性能。V_(100-2x)-Ti_x-Ni_x合金铸锭显微组织均由枝晶相V基固溶体和枝晶间相NiTi和NiTi_2组成。随着合金中Ti和Ni的含量增加,枝晶间相在合金中体积占比增大,形成连续网状,阻止枝晶臂的连接。在室温下,合金整体硬度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率均随Ti、Ni含量增加而升高。V基固溶体和NiTi_2相是影响3种合金的整体硬度的主要因素。3种合金在室温下均属于脆性材料。合金中NiTi相含量对合金的延伸率有较大影响。 展开更多

关键词 V-Ti-Ni多相合金 显微组织 硬度 拉伸性能

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金属-石墨烯复合涂层研究进展 被引量：4

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作者 王翔 吴王平 +9 位作者 黄佳琪 江兰兰 孙致平 江鹏 陈从平 张屹 宋新隆 刘坤明 产国宏 郑国城 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期117-125,139,共10页

对石墨烯与各种材料的复合涂层进行了详细的介绍,主要包括金属-石墨烯复合涂层的制备方式、制备工艺、石墨烯的分散性以及石墨烯的添加对涂层性能的影响。电沉积、化学镀和电刷镀等制备方式都可以获得均匀致密的复合涂层,石墨烯的加入... 对石墨烯与各种材料的复合涂层进行了详细的介绍,主要包括金属-石墨烯复合涂层的制备方式、制备工艺、石墨烯的分散性以及石墨烯的添加对涂层性能的影响。电沉积、化学镀和电刷镀等制备方式都可以获得均匀致密的复合涂层,石墨烯的加入细化了涂层的晶粒,使涂层的微观形貌发生了一定的改变。石墨烯作为第二相粒子添加时,机械超声分散效果较差,一般通过添加表面活性剂再配合机械超声分散的方式来分散石墨烯,表面活性剂中的阴离子活性剂与阳离子活性剂配合使用分散效果较好。另外,还有一种保持石墨烯在溶液中浓度动态平衡的方法也有较好的效果。石墨烯作为第二相粒子加入金属涂层中,增强了金属涂层的导热、导电、耐磨、硬度和耐腐蚀等方面性能。最后,分析展望了金属与石墨烯复合涂层的发展趋势。 展开更多

关键词 石墨烯 复合涂层 电沉积 分散 性能

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氢分离用单相V基合金膜研究进展 被引量：4

5

作者 江鹏 黄焕超 +4 位作者 宋广生 张屹 吴王平 王知鸷 王琦 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2182-2188,共7页

Pd-Ag合金膜作为分离高纯H2的金属膜目前已经商业化应用,但由于Pd-Ag合金膜的材料成本高,限制了其大规模应用。单相V基合金膜拥有比Pd-Ag合金膜更高的H渗透率、机械强度和较低的成本,且氢脆抗力较纯V有很大提高,塑性和H渗透率也比多相V... Pd-Ag合金膜作为分离高纯H2的金属膜目前已经商业化应用,但由于Pd-Ag合金膜的材料成本高,限制了其大规模应用。单相V基合金膜拥有比Pd-Ag合金膜更高的H渗透率、机械强度和较低的成本,且氢脆抗力较纯V有很大提高,塑性和H渗透率也比多相V基合金膜高,因此成为替代Pd-Ag合金膜的潜在材料之一。本文综述了氢分离用单相V基合金膜的研究进展,包括V基合金膜种类及H渗透性能、微观结构对H渗透性能的影响、合金膜失效机制等,并对氢分离用单相V基合金膜未来的发展趋势进行了简单的展望。 展开更多

关键词 单相 V基合金膜 氢分离 氢脆

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轧制路径对ZK60镁合金板材组织和性能的影响 被引量：3

6

作者 李骆宾 江鹏 +4 位作者 任广猛 张可 王昊 冉瑞英 张屹 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期36-41,共6页

在250℃对轧制-热处理态ZK60镁合金板材进行9道次不同路径的轧制试验。采用光学显微镜、电子万能试验机、SEM、XRD等研究了轧制试验后ZK60镁合金的显微组织、室温拉伸性能、断口形貌及晶粒择优取向。结果表明:轧制路径对ZK60镁合金板材... 在250℃对轧制-热处理态ZK60镁合金板材进行9道次不同路径的轧制试验。采用光学显微镜、电子万能试验机、SEM、XRD等研究了轧制试验后ZK60镁合金的显微组织、室温拉伸性能、断口形貌及晶粒择优取向。结果表明:轧制路径对ZK60镁合金板材的晶粒尺寸变化无明显影响,但压下量对镁合金组织内的孪晶变化有很大影响;轧制路径的变化对ZK60镁合金板材的各向异性和力学性能有较大影响,在交叉+45°的路径下轧制后ZK60镁合金板材,各向异性较弱,具有良好的综合力学性能和轧制成形能力,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到244. 31 MPa、371. 14 MPa和25. 46%;交叉+45°路径轧制对ZK60镁合金的晶粒择优取向有明显影响,能够改善镁合金板材的晶粒择优取向和各向异性,提高ZK60镁合金的力学性能。 展开更多

关键词 ZK60镁合金 轧制路径 微观组织 力学性能 晶粒取向

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电压对医用钛合金阳极氧化膜结构和耐蚀性的影响 被引量：2

7

作者 朱晓清 王烨 +1 位作者 宋瑞宏 吴海丰 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期23-28,共6页

采用恒压直流电源,在不同阳极电压下,以硫酸型溶液作为电解液对医用TC4钛合金试样进行阳极氧化处理,在试样表面制得颜色各异的氧化膜。分别利用涡流测厚仪测量膜厚,利用扫描电镜观测氧化膜形貌,利用X射线衍射仪分析氧化膜的物相。将氧... 采用恒压直流电源,在不同阳极电压下,以硫酸型溶液作为电解液对医用TC4钛合金试样进行阳极氧化处理,在试样表面制得颜色各异的氧化膜。分别利用涡流测厚仪测量膜厚,利用扫描电镜观测氧化膜形貌,利用X射线衍射仪分析氧化膜的物相。将氧化后的试样放入Hank’s模拟体液中进行浸泡腐蚀测试,利用电化学工作站测试其腐蚀规律;研究阳极电压对氧化膜的颜色、膜厚、表面形貌、物相以及耐腐蚀性的影响。结果表明:阳极电压会影响氧化膜的颜色、膜厚、表面形貌和物相,氧化膜的耐腐蚀性也随之发生变化。阳极电压从15 V增大到100 V,氧化膜厚度从6μm增大到28μm,氧化膜的耐腐蚀性也有明显提高。医用钛合金经阳极氧化形成以金红石型和锐钛矿型氧化钛为主要结构的氧化膜。 展开更多

关键词 医用钛合金 阳极电压 阳极氧化 物相分析 耐腐蚀性

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非钯基多相氢分离合金膜研究进展 被引量：1

8

作者 江鹏 谢寅生 +3 位作者 黄焕超 潘海军 吴王平 王知鸷 《常州大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第1期1-15,共15页

通过对非Pd基(V,Nb,Ta)多相氢分离合金膜研究现状的分析,总结了合金成分、制备工艺等对多相合金膜微观结构、力学性能、氢渗透性能及抗氢脆性能的影响规律,指出组织形态改变对合金膜的各项性能影响规律是未来非Pd基多相氢分离合金膜重... 通过对非Pd基(V,Nb,Ta)多相氢分离合金膜研究现状的分析,总结了合金成分、制备工艺等对多相合金膜微观结构、力学性能、氢渗透性能及抗氢脆性能的影响规律,指出组织形态改变对合金膜的各项性能影响规律是未来非Pd基多相氢分离合金膜重点研究方向。 展开更多

关键词 氢分离 钒 铌 钽 合金膜 多相合金

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主动调压型微孔壁管道流场特性数值仿真 被引量：1

9

作者 坎标 高运 +1 位作者 徐盛松 丁建宁 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期183-187,共5页

为降低因管道阻力而导致的流体能量损失,实现流体增速效果,提出了一种主动调压型微孔壁面管道模型.在该模型中,微孔中的空气为液相流体提供边界约束,从而降低其输运阻力.增速效果可以通过控制微孔中的空气压力而调整.利用流体力学仿真方... 为降低因管道阻力而导致的流体能量损失,实现流体增速效果,提出了一种主动调压型微孔壁面管道模型.在该模型中,微孔中的空气为液相流体提供边界约束,从而降低其输运阻力.增速效果可以通过控制微孔中的空气压力而调整.利用流体力学仿真方法,对管道内的流场特性及增速效果开展数值计算.结果表明:与相同条件直管道相比,平均增速比可达到2%~6%,最高超过了12%;增速效果在液相入口压力较低时更为明显,并随着气相压力的增加呈现先增强后减弱的趋势;气相压力对流速的有效调节范围随液相入口压力的增大而减小.微孔口气液界面处呈现小曲率对称型弯月面时可以实现增速效果,但弯月面呈现非对称弧形曲面时实现最佳增速效果的情况也存在. 展开更多

关键词 微流体 微孔壁面 增速 主动调压 数值仿真

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特种聚合物材料表面金属化前处理工艺的研究进展 被引量：1

10

作者 谢丁凯 吴王平 +4 位作者 江鹏 王知鸷 张屹 孙致平 汤立新 《电镀与涂饰》 CAS 北大核心 2021年第5期385-392,共8页

对不同类型的聚合物及其复合材料表面金属化前处理工艺进行了综述,讨论了影响镀层附着力的主要因素,展望了特种聚合物表面金属化前处理工艺的前景。

关键词 聚合物 金属化 前处理 表面改性 附着力 综述

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基于TD覆层处理技术的细长孔内表面覆层性能

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作者 陈晨 史文杰 +3 位作者 宋瑞宏 蔡银熙 吴海丰 朱晓清 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期342-350,共9页

目的 采用热扩散法碳化物覆层处理技术,研究细长孔内壁的成层厚度、覆层形貌,以及对细长孔内壁表面硬度性能的影响;探究在不同孔径和孔长条件下,采用热扩散法碳化物覆层处理技术在孔内表面形成覆层的微观形貌及形成原因。方法 采用目前... 目的 采用热扩散法碳化物覆层处理技术,研究细长孔内壁的成层厚度、覆层形貌,以及对细长孔内壁表面硬度性能的影响;探究在不同孔径和孔长条件下,采用热扩散法碳化物覆层处理技术在孔内表面形成覆层的微观形貌及形成原因。方法 采用目前使用最为广泛的碳化钒覆层配方对试样进行覆层处理,在试样内壁表面得到各组对应的碳化钒覆层;利用X粉末衍射实验(XRPD)分析处理结束后内表面的物相组成,利用光学显微镜观察形成覆层的厚度,利用扫描电子显微镜(SEM)对表面覆层的微观组织进行分析,并采用划痕法测试其结合强度,利用显微硬度计测量其表面硬度。结果 在不同孔径的孔内壁均生成了一层碳化钒覆层。3 mm孔样品的覆层厚度相对最薄(3.06μm),6 mm孔样品的覆层厚度相对最厚(5.29μm);在硬度测试实验中,与未进行覆层处理的原材料相比,覆层后孔内壁的硬度均得到了强化,且6 mm孔样品的强化效果相对最佳,其表面硬度达到了1 767.8HV2/15。结论 经热扩散法碳化物覆层处理技术处理后得到的内表面覆层厚度随着孔径的增加而增加,同时覆层的厚度、表面硬度等均与孔径呈正相关;随着孔长的变化,成层厚度等出现先下降后上升的趋势;所形成的碳化钒覆层均能够有效提高材料的表面硬度。 展开更多

关键词 TD处理 碳化钒覆层 表面硬度 孔内表面

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高压导管球形接头结构密封性能研究

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作者 宋瑞宏 戴忞中 +1 位作者 史文杰 王剑锋 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第4期50-54,共5页

根据混合动力汽车发动机内常用导管连接形式,针对导管接头球面-锥面密封结构研究密封性能。通过漏率经验公式,结合Hertz接触理论进行漏率估算,分析得到密封结构初始密封状态下影响密封性能的各项指标。在此基础上,采用非线性有限元法研... 根据混合动力汽车发动机内常用导管连接形式,针对导管接头球面-锥面密封结构研究密封性能。通过漏率经验公式,结合Hertz接触理论进行漏率估算,分析得到密封结构初始密封状态下影响密封性能的各项指标。在此基础上,采用非线性有限元法研究拧紧力矩与密封面接触应力、宽度及应力分布的关系,结果表明相对较大的拧紧力矩能够增加密封面接触应力与密封面宽度,加强球面-锥面密封结构的密封效果,同时得到了装配过程需轴向对中的要求及合理的安装扭矩。通过实验证明了分析方法的准确性。 展开更多

关键词 球面-锥面密封 漏率估算 接触应力 密封性能 实验验证

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基于变步长局域电沉积法的纺锤形微铜柱制备

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作者 坎标 徐盛松 +2 位作者 丁建宁 顾迪 韩建 《电加工与模具》 2019年第3期54-58,共5页

针对变截面微柱的局域电沉积制备开展了实验与仿真模拟,采用直径100μm的阳极针尖,通过改变连续提拉的步长制备了平均直径从92~293μm不等的自支撑微铜柱,探讨了提拉步长与铜柱直径的关系,进而提出了一种变步长局域电沉积方法,并成功制... 针对变截面微柱的局域电沉积制备开展了实验与仿真模拟,采用直径100μm的阳极针尖,通过改变连续提拉的步长制备了平均直径从92~293μm不等的自支撑微铜柱,探讨了提拉步长与铜柱直径的关系,进而提出了一种变步长局域电沉积方法,并成功制备了中部最大直径为164μm的变截面纺锤形微铜柱,同时利用COMSOL软件建立了数值仿真模型,分析了纺锤形铜柱形成的原因,可为基于局域电沉积法的复杂微结构制备提供参考。 展开更多

关键词 局域电沉积 纺锤形微铜柱 变步长

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基于游离电极的无工具电极损耗电火花加工

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作者 张伟 汪炜 《电加工与模具》 2019年第5期13-15,37,共4页

电火花加工过程中存在的电极损耗会导致工具电极无法重复使用,严重制约加工成本的降低和效率的提高。针对该问题,提出了无电极损耗的基于游离电极的电火花加工方法。以工具电极为模板、以轴承钢球(GCr15)为游离电极,并采用磁场驱动游离... 电火花加工过程中存在的电极损耗会导致工具电极无法重复使用,严重制约加工成本的降低和效率的提高。针对该问题,提出了无电极损耗的基于游离电极的电火花加工方法。以工具电极为模板、以轴承钢球(GCr15)为游离电极,并采用磁场驱动游离电极在工具电极表面运动,与工件产生放电。同时,采用在游离电极周围添加磁性粉末的方式,提高游离电极与工具电极接触的可靠性和运动的稳定性。通过对游离电极形貌的分析,初步证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 电火花加工 游离电极 损耗

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电塑性轧制V-Ti-Ni氢分离合金的组织与性能 被引量：5

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作者 黄焕超 刘美娟 +1 位作者 孙明 江鹏 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期153-158,共6页

包含富V相和共晶Ni-Ti化合物的多相V-Ti-Ni合金能够在氢渗透率与氢脆抗性之间达到较好的平衡,在氢气膜分离领域具有广阔的应用前景。但此类合金变形抗力大、易氧化、低温成形困难。本研究对多相V_(60)Ti_(20)Ni_(20)合金进行热处理+电... 包含富V相和共晶Ni-Ti化合物的多相V-Ti-Ni合金能够在氢渗透率与氢脆抗性之间达到较好的平衡,在氢气膜分离领域具有广阔的应用前景。但此类合金变形抗力大、易氧化、低温成形困难。本研究对多相V_(60)Ti_(20)Ni_(20)合金进行热处理+电塑性轧制以提高轧制成形性能与效率,降低合金膜制造成本,并利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪及维氏显微硬度计,研究轧制过程中脉冲电流密度对合金显微组织、轧制成形性能和显微硬度的影响规律。研究结果表明:电塑性轧制能够有效提高合金的轧制成形能力,其单道次轧制极限压下量达到13.3%,相较于热处理态合金冷轧成形的增幅达到155%。在电塑性轧制成形过程中,随着脉冲电流密度增加,合金组织变形更加均匀,组织的流变方向一致性较好,而合金的显微硬度随之下降,其原因主要是电致塑性效应在轧制过程中促进了位错运动,从而减少位错的缠结。 展开更多

关键词 V-Ti-Ni合金 电塑性轧制 显微组织 轧制性能 硬度

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累积叠轧制备石墨烯/铝复合材料的组织与性能

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作者 江鹏 李骆宾 +3 位作者 张可 任广猛 张屹 宋广生 《热加工工艺》 北大核心 2022年第22期68-73,共6页

石墨烯增强Al基复合材料被认为是潜在的高强韧性Al基材料,应用前景广阔。采用累积叠轧(ARB)制备了石墨烯/铝(G/Al)层状复合材料,采用光学显微镜(OM)、电子万能试验机、扫描电镜(SEM)等研究ARB道次和石墨烯对复合材料的显微组织、室温力... 石墨烯增强Al基复合材料被认为是潜在的高强韧性Al基材料,应用前景广阔。采用累积叠轧(ARB)制备了石墨烯/铝(G/Al)层状复合材料,采用光学显微镜(OM)、电子万能试验机、扫描电镜(SEM)等研究ARB道次和石墨烯对复合材料的显微组织、室温力学性能、拉伸断口形貌的影响。结果表明:ARB道次的增加有利于界面的结合,且使石墨烯层厚减小,在G/Al复合材料中单位面积分布均匀性增加(层状分布)。ARB道次和石墨烯对G/Al复合材料力学性能有较大的影响。石墨烯的增强作用导致G/Al复合材料的侧面硬度和强度高于Al/Al复合材料的硬度和强度,伸长率有所降低。随着ARB道次增加,G/Al复合材料相对Al/Al复合材料的硬度和强度的提高速率增加,而伸长率的降低速率减小。石墨烯对Al基复合材料增强提塑效应随ARB道次增加而愈加明显。 展开更多

关键词 累积叠轧 石墨烯 铝基复合材料 力学性能

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