碳纳米管在铝基复合材料中的热稳定性研究.pdfVIP

文章编 号 ：1672—0121(2015)Ol一0087—04 碳纳米管在铝基复合材料 中的热稳定性研究 马艳 霞 (中国船 舶重 工集 团公 司 第七 二五研 究所 ，河 南 洛 阳 471000) 摘要 ：将碳纳米 管与铝合金粉末均匀混合 ，通过 DSC、XRD、TEM 和 XPS试验研 究碳纳米 管在铝 中的热 稳定性 。试验结果表 明：当温度超过铝合金熔点时，碳纳米管在铝 中是不稳定的，部分碳纳米管容 易与铝发 生 反应 生成 A1c，相 ；碳纳米管与铝反应生成 的Alc，相均匀分散在铝 的晶界处 ，一部分也位于铝 晶粒 的内部 ， 针状 的Al 相平均直径在 2Ohm～4Ohm。 关键词 ：材料 实验 ；铝基 复合材料 ；碳纳米管 ；热稳定性 ；反应 中图分 类号 ：TG151 文献 标识 码 ：A DOI：10．163166．issn．1672—0121．2015．01．029 0 引言 碳纳米 管经过 4h的振动研磨后 ，其封 闭的两端部分 铝及铝合金具有密度 小 、耐腐蚀和加工性 能好 被打开 ，随着研磨 时 间的增加 ，封 闭端开 口的数量也 等优点 ，随着航空航天 、汽车制造等现代工业 的发 增加 。Pierard等 l7研 究发现碳纳米管在振动球磨 2h 展 ，对这类材料 的 比强度 、比刚度 、耐磨性 、耐热性和 时 ，能够使碳纳米 管长径 比显著减 小 ，表面积增大 ， 抗疲劳等力学性能提 出了更高 的要求 。碳纳米 管具 然而 当球磨 50h时 ，碳纳米 管 的管状 结构完全破坏 ， 有 优 异 的力 学 性 能和 良好 的热稳 定 性 ，且 为 纳 米 并形成多层 的多聚芳烃聚合物 。在利用传统的制备 量级 ，以碳纳米管增强铝基 复合材料为铝基复合材 方法制备石墨 、碳 纤维增强铝基 复合材料 中，碳与铝 料 性 能 的更进 一 步提 高又 提供 了一个 新 的途径 。碳 容 易发 生反 应 ，生成 脆性 的界面反 应产 物 ，恶化 复合 纳米 管 的稳定性是决定其 能否成功应用于复合材料 材 料 的力学 性 能 。碳 纳米 管是 由层 片 的石 墨卷 曲面 增 强体 的关 键之一 ，吕圈等利用 TG—DTA 方法研 究 构成 的管子 ，因此碳纳米 管具有石墨 的一些本征特 了碳纳米 管在 空气 中的氧化性 能和热稳定性 。结果 性 。到 目前为止 ，研 究碳纳米 管与铝反应状况还很少 表 明碳纳米 管在 617℃开始氧化 。Tao等 吲发现 多壁 见诸报道 。因此系统地研 究碳纳米 管与铝 的反应是 有 意义 的 。 收稿 日期：2014—05—26 作者简介：马艳霞(1978一)，女，工程师，硕士，从事钛合金成形工艺研 1 实验 材料 及 方法 究 实验 所 用 的多壁碳 纳米 管 由深圳 市纳米 港 有 限 模 具 的优越性及经济性来综合考虑 。 【参考文献 】 采 用 多工 位 级进 模 冲压 生 产 ，是 小 型 、复杂 、大 [1] 李硕本 ．冲压工艺学[M]．北京：机械工业出版社，2012． 批量生产首要选择 ，对保证产 品质量 、方便操作 、降 [2] 王孝培．冲压设计资料[M](修订本)．北京 ：机械工业出版社 低 成本 等 方 面都具有较 大 意义 。 2012． Studyondesignofprogressivedieforconnector