热压烧结制备碳纳米管/钛铝合金复合材料的研究

发布时间：2025-06-19 23:50

　　本文利用机械球磨将Ti/Al混合粉末细化后,与碳纳米管(CNTs)进行均匀混合,并采用真空热压烧结的方法制备了CNTs/TiAl复合材料。利用光学显微镜(OM)、X射线衍仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及其能谱附件(EDS)对试样进行显微观察和物相分析,并对试样进行了显微硬度和密度的测试。通过观察球磨后粉末的形貌变化以及碳纳米管的分布情况,对球磨工艺和混粉工艺进行了探究,然后对制备复合材料的热压烧结工艺进行了对比研究,在成功制备出复合材料的基础上研究了CNTs含量、充氢球磨以及添加Mg元素等因素对复合材料组织性能的影响。研究结果表明:采用阶段球磨和超声分散+润湿球磨的混粉方法制备出粉末尺寸小,CNTs分散均匀的CNTs/Ti/Al复合粉末;在900℃进行热压烧结时,复合材料的显微硬度和密度分别达到最大值644.3HV和3.764 g/cm3,XRD分析显示其主要成分是γ-TiAl;在保温5h时,其显微硬度和密度分别提高到738.3HV和3.987g/cm3;添加0.5wt.%CNTs时,复合材料的组织得到了一定细化,断口由沿晶断裂转变为穿晶断裂,断口CNTs成拔出状,起到了很好的桥联增强...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1Ti-Al二元体系相图

安徽工业大学硕士论文第一章绪论第一章绪论1.1钛铝合金基体由于TiAl合金既具有金属的性能（如高的弹性模量和高温强度、密度低、导电导热性好等）又具有陶瓷的性能（如熔点高、硬度高、良好的阻燃性能和优良的抗氧化、抗蠕变性等），因此具有很大的发展和应用潜力，在航空航天及汽车....

图1.2碳纳米管原子结构示意图

a.单壁碳纳米管（SWCNT）b.多壁碳纳米管（MWCNT）图1.2碳纳米管原子结构示意图Fig.1.2Atomicstructurediagramofcarbonnanotubes它的外径通常在100nm以内，内径小（有的接近1nm），长度通常在微米级，长径比可达....

图2.2行星球磨机运转部分示意图

利用电子天平分别称取原子比为52:48的钛粉和铝粉，采用不同的球磨方式和参数对粉末进行高能球磨，利用球磨的转动或振动，使其对原材料进行强烈的撞击、研磨、和搅拌，从而将粉末粉碎，如图2.2所示。球磨时采用不锈钢球磨罐和不锈钢磨球，磨球直径为10mm和6mm两种，球料比为....

图2.3热压烧结模具及设备

(a)模具(b)Gleeble3500热模拟机图2.3热压烧结模具及设备Fig.2.3Hotpresssinteringmouldandequipment

本文编号：4051109