納米碳材料增強鎂基復(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納米碳材料增強鎂基復(fù)合材料界面設(shè)計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納米碳材料增強鎂基復(fù)合材料強韌化機制11
1.5.1復(fù)合材料強化機制11
1.5.2復(fù)合材料增韌機制11
參考文獻13
第2章攪拌鑄造CNTs增強鎂基復(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不同體積分數(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)性能與強韌化機制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制41
2.6.3CNTs/Mg6Zn復(fù)合材料的強化機制45
參考文獻51
第3章攪拌鑄造GNPs增強鎂基復(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)的影響機制61
3.3.2GNPs對孿生的影響機制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)合材料的增強機制71
3.4.5復(fù)合材料的變形行為77
3.5GNPs對GNPs/Mg6Zn復(fù)合材料時效行為影響82
3.5.1GNPs/Mg6Zn復(fù)合材料的時效硬化曲線82
3.5.2GNPs/Mg6Zn復(fù)合材料時效過程微觀組織演變82
3.5.3GNPs/Mg6Zn復(fù)合材料時效過程力學(xué)性能90
3.5.4GNPs對復(fù)合材料時效行為的影響機制91
3.5.5GNPs對時效強化效果的影響機制95
參考文獻100
第4章分離熔體沉積GNPs增強鎂基復(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對孿生的影響機制112
4.4.2GNPs對織構(gòu)變化的影響機制113
4.5GNPs對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響規(guī)律與機制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)合材料的增強機制119
4.5.4復(fù)合材料的增韌機制121
參考文獻130
第5章氣液反應(yīng)原位合成石墨烯增強鎂基復(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第二相的動態(tài)析出163
5.6擠壓態(tài)復(fù)合材料的力學(xué)性能及強化機制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)合材料強化機制167
參考文獻178
第6章納米碳材料增強鎂基復(fù)合材料發(fā)展趨勢及應(yīng)用展望181
6.1納米碳材料增強鎂基復(fù)合材料的發(fā)展趨勢181
6.2納米碳材料增強鎂基復(fù)合材料的應(yīng)用展望184
參考文獻185