片状粉末冶金的石墨烯/铝基复合材料制备过程控制与力学性能

作     者：鞠渤宇 宋义伟 赵博阳 姜义君 杨文澍 武高辉 JU Boyu;SONG Yiwei;ZHAO Boyang;JIANG Yijun;YANG Wenshu;WU Gaohui

作者机构：哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150090 上海无线电设备研究所上海200082 宁德时代新能源科技股份有限公司福建宁德352000 

出 版 物：《航空材料学报》 (Journal of Aeronautical Materials)

年 卷 期：2021年第41卷第2期

页      面：45-52页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(51871073,51871072,51771063,61604086,U1637201) 中国博士后科学基金会(2016M590280,2017T100240) 黑龙江省博士后专项资助经费(LBH-Z16075,LBH-TZ2014) 中央高校基本科研业务费专项资金(HIT.NSRIF.20161,HIT.MKSTISP.201615) 

主　　题：石墨烯 铝基复合材料 片状粉末冶金 变形机制 构效关系 

摘      要：石墨烯/铝复合材料具有强化效率高、强塑性协同提升、综合性能优异的特点,有望突破现有金属基复合材料强塑性匹配性差的瓶颈问题,但石墨烯的难于分散是困扰材料制备的重要问题。基于机械球磨工艺的片状粉末冶金技术可以将球状铝粉变成片状,实现石墨烯的均匀分散。本研究通过添加过程控制剂PDMS调控机械球磨过程,制备片状铝粉,结合压力浸渗技术制备0.6%(质量分数)GNPs/6061Al复合材料。结果表明:随着球磨时间延长,片状铝粉直径呈先上升后稳定的状态;随过程控制剂黏度上升,片状铝粉直径上升,铝粉片状化效果更明显,同时石墨烯缺陷含量先降低后上升。结合组织表征和力学性能测试,讨论了材料性能与组织结构间的关系。