石墨烯和碳納米管因其優(yōu)異的理化性能作為固體潤滑劑添加到金屬基復(fù)合材料中,能夠有效改善材料的力學(xué)性能以及摩擦學(xué)性能。本論文通過粉末冶金法制備高性能的石墨烯/碳納米管及其雜化結(jié)構(gòu)增強鎳基復(fù)合材料。采用XRD、SEM、TEM和Raman表征復(fù)合材料的形貌和結(jié)構(gòu),利用顯微硬度計、三維輪廓儀和摩擦磨損試驗機測試復(fù)合材料的力學(xué)性能和摩擦磨損行為,建立碳納米潤滑材料的組成、含量及摩擦副、載荷、摩擦環(huán)境對復(fù)合材料力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能的影響規(guī)律,分析磨損表面形貌、結(jié)構(gòu)和摩擦化學(xué)反應(yīng),探討復(fù)合材料的強化作用和摩擦磨損機制。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)采用粉末冶金方法,經(jīng)冷壓成型和高溫?zé)Y(jié)工藝,制備表面鍍鎳碳納米管增強鎳基復(fù)合材料,研究表面鍍鎳碳納米管含量對復(fù)合材料力學(xué)和摩擦學(xué)性能的影響規(guī)律。結(jié)果顯示,隨著碳納米管含量從0 wt.%增加到3 wt.%,復(fù)合材料的硬度從90 HV減小至57.56 HV,摩擦系數(shù)呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢,當(dāng)碳納米管含量為2 wt.%時,摩擦系數(shù)低為0.270,磨損率為1.028×10^-3 mm³/N·m。碳納米管在磨損表面形成摩擦轉(zhuǎn)移...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1石墨烯彎曲成富勒烯和碳納米管，堆垛成石墨[1]

石墨烯/碳納米管雜化增強鎳基復(fù)合材料的制備與摩擦學(xué)性能研究6（其中雙層的堆垛方式包括ab堆垛，aa堆垛等；多層的方式包括abc堆垛，aba堆垛等）構(gòu)成的一種二維碳材料[45]。按照功能性進行分類，可以分為氧化石墨烯，氫化石墨烯以及氟化石墨烯等等。不同種類的石墨烯可以應(yīng)用在不同領(lǐng)域....

圖1.2石墨烯的應(yīng)用

碩士學(xué)位論文7域中被稱為新材料之王，而且經(jīng)過模擬與實驗相結(jié)合測試出其熱導(dǎo)率高達(dá)3000-5000W/(m·K)[49]。石墨烯在電子產(chǎn)品以及作為復(fù)合材料的增強相已經(jīng)在傳熱散熱領(lǐng)域發(fā)揮了不可估量的價值。圖1.2顯示的是石墨烯在各領(lǐng)域中的應(yīng)用。圖1.2石墨烯的應(yīng)用1.3.4石墨烯在復(fù)....

圖1.3(a)植物葉片平面照片圖,(b)葉狀碳納米管-石墨烯納米帶雜交示意圖[66]

碩士學(xué)位論文9效果。Qin[67]等人，將碳納米管和石墨烯混合后統(tǒng)一進行預(yù)處理。將混合處理后的碳納米管、石墨烯和氧化鋁按一定比例制備聚集體，再與膠粘劑混合。將復(fù)合陶瓷涂層刷在304不銹鋼上，低溫固化。測試了涂層的顯微硬度、斷裂韌性、與金屬基體的結(jié)合強度和摩擦學(xué)性能。結(jié)果表明復(fù)合涂....

圖2.1多功能摩擦磨損試驗儀

碩士學(xué)位論文13求出樣品的測量密度。根據(jù)材料各元素的原子比例計算出復(fù)合材料的理論密度a，致密度的計算公式(2.2)為測量密度/理論密度即K=ρc/ρa（2.2）2.3.3摩擦性能測試本文所使用的摩擦磨損測試儀分為兩種，圖2.1(a)為UMT-3多功能摩擦試驗儀，用來測試在空氣環(huán)境....

本文編號：3936366