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双金属耐磨弯管氮化硼、碳纳米管增强铝基耐磨、减摩复合材料
作者:管理员    发布于:2013-09-16 14:31:42    文字:【】【】【

本文系统研究了纳米氮化硼(BN)、碳纳米管(CNTs)增强铝基耐磨、减摩复合材料的制备及性能,并研究了纳米BN的制备方法。结果表明,添加纳米BN、碳纳米管有助于提高铝基复合材料的耐磨、减摩性能,当同时添加BN、碳纳米管时,两者之间表现出明显的相互作用。 采用反应生成法制备了纳米BN。使用硼酸和尿素作为反应原料,在800℃,N2气氛中经1小时制得纳米BN,X射线衍射分析(XRD)表明晶粒大小在10nm左右。加入甲醇高能球磨工业生产的BN(约200目)5小时以上,晶粒大小没有明显的变化。 采用粉末冶金的方法,将铝粉与BN粉和(或)碳纳米管在惰性气体保护下球磨,然后将粉末在1GPa下压片,在惰性气体保护下分别在600℃,700℃,800℃,900℃烧结1小时,产物经XRD,DTA(Differential Thermal Analysis),并测量显微维氏硬度。发现:添加BN后样品硬度有不同程度的提高,并随BN含量的增加而增大;添加CNTs后样品硬度有不同程度的下降,并随着CNTs含量的增加而减小。样品的韧性随烧结温度的提高而增加。烧结过程中有原位反应发生;烧结后晶粒没有明显的长大。DIA显示材料在660℃左右融化,但900℃烧结1小时后,粉末压片样品仍保持了尖锐的棱角和原来的形状,说明铝粉颗粒表面的氧化层对烧结过程起决定性作用。 采用无压渗透的方法,将铝粉、镁粉与BN粉和(或)碳纳米管在惰性气体保护下球磨,然后在800℃,N2气氛中将LD10(新牌号2A14)铝合金渗入粉末之中,制得BN、CNTs增强铝基复合材料。产物进行X射线衍射分析,扫描电子显微镜分析,摩擦磨损试验和维氏硬度测量。结果表明,Mg和N2对渗透的顺利进行是必需的,渗透时的升温速度对于较大样品的制备很关键,渗透过程对环境、杂质、氧化层的影响很敏感。在高能球磨过程中和无压渗透过程中分别有反应发生,反应有助于Al与BN的结合和样品性能的提高。单独添加BN和CNTs时,样品的硬度和耐磨、减摩性能都有不同程度的提高;同时添加BN和CNTs浙江大学硕士学位论文时,两者之间表现出明显的相互作用:样品的性能可能高于BN和CNTs影响的简单加合,也可能低于对比样品(无BN和cNTs)的性能。目前添加BNZwt%、CNTs3wt%的样品淬火并人工时效后性能最佳。

公司主营:双金属耐磨弯管双金属耐磨复合弯管耐复合磨弯管

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