碳納米管增強泡沫鋁基復(fù)合材料的制備及壓縮性能研究.pdf

1、泡沫鋁由于具有低密度、吸能、吸聲和阻尼等優(yōu)異的特性被廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天等領(lǐng)域。陶瓷顆粒增強復(fù)合泡沫鋁的出現(xiàn)有效地改善了泡沫鋁強度低的問題，并提升了其能量吸收能力。但加入的陶瓷顆粒相會引起在基體中分布不均、界面結(jié)合力不強等問題，同時造成材料的脆性增大、吸能效率降低。
　　碳納米管（CNTs）具有優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)性能，是理想的復(fù)合材料增強相。本文采用化學(xué)氣相沉積(CVD)法在鋁粉表面原位合成了CNTs，通過對CNTs/Al粉末進

2、行短時球磨處理，并與填加的尿素造孔劑混合，利用粉末冶金方法首次制備出了原位CNTs增強復(fù)合泡沫鋁。研究了短時球磨對CNTs/Al復(fù)合粉末的影響，確定了“溶解-燒結(jié)法”壓制、燒結(jié)的最佳工藝參數(shù)，對比了“直接燒結(jié)法”與“溶解-燒結(jié)法”制備工藝所得CNTs/Al復(fù)合泡沫鋁的性能優(yōu)劣，探討了CNTs含量對復(fù)合泡沫鋁力學(xué)性能的影響和強化機理。
　　研究表明，用CVD原位合成了CNTs/Al復(fù)合粉末，并且球磨時間及球磨轉(zhuǎn)速的改變均顯著影響CN

3、Ts的嵌入情況及CNTs/Al復(fù)合泡沫鋁的壓縮性能。在本實驗條件下確定的優(yōu)化球磨參數(shù)為:球磨轉(zhuǎn)速400rpm，球磨時間90min或者球磨轉(zhuǎn)速500rpm，球磨時間60min。
　　本實驗方法確定的最佳壓制、燒結(jié)工藝參數(shù)為:500MPa，650℃，3h?！叭芙?燒結(jié)法”較“直接燒結(jié)法”法具有顆粒結(jié)合性強，塊體耐沖擊性好的優(yōu)點，得到的復(fù)合泡沫鋁孔徑均勻、孔形貌良好。CNTs含量對CNTs/Al復(fù)合泡沫鋁的壓縮性能及吸能特性有明顯影響。