微纳石墨烯片增强铝合金的力学性能及其机理

摘要：

采用电化学加超声剥离制取微纳石墨烯片,通过粉末冶金制备石墨烯增强铝合金.使用纳米压痕和摩擦磨损试验机对样品的纳米硬度、弹性模量、室温蠕变以及摩擦性能进行研究.结果表明:铝合金的纳米硬度和弹性模量随着微纳石墨烯片含量的增加呈线性提高;当微纳石墨烯片含量为0.20%(质量分数)时,石墨烯增强铝合金的纳米硬度和弹性模量比纯铝合金的分别提高66%和52%,室温平均蠕变度在保载阶段为纯铝合金的54.56%,在稳定阶段平均蠕变速率仅为纯铝合金的1/10,摩擦因数随微纳石墨烯片含量的增加而逐渐降低.微纳石墨烯片的加入使得晶粒细化、产生高位错密度和晶格畸变,提高了石墨烯铝合金复合材料的纳米硬度以及弹性模量,微纳石墨烯片对部分可动位错钉扎提高了铝合金抗蠕变性能,微纳石墨烯片存在自润滑性提高了铝合金摩擦性能.

关键词：铝合金、微纳石墨烯片、电化学、纳米压痕、室温蠕变

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分类号：TB331(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51671104;江苏省自然科学基金资助项目BK20151461;南京工程学院科研基金资助项目CKJA201403, ZKJ201302;江苏高校优秀科技创新团队和大学生创新创业计划资助项目201611276049x,TB201702057 Project51671104 supported by the National Natural Science Foundation of China;Project BK20151461 supported by the Natural Science Foundation of Jiangsu Province, China;ProjectsCKJA201403, ZKJ201302 supported by the Nanjing Institute of Technology Research Fund, China;Projects201611276049x, TB201702057 supported by Outstanding Scientific and Technological Innovation Team in Colleges and Universities, and Innovation and Entrepreneurship Training Program Jiangsu Province, China

在线出版日期：2018-01-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2228-2235