本文采用有機(jī)鋁化學(xué)還原法對石墨烯進(jìn)行表面鍍鋁,并采用真空球磨法制備鍍鋁石墨烯/鋁基復(fù)合粉末,隨后采用選擇性激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)成形鍍鋁石墨烯/鋁基復(fù)合材料。研究了石墨烯表面化學(xué)鍍鋁反應(yīng)機(jī)理及熱力學(xué)、優(yōu)化了真空球磨鍍鋁石墨烯/鋁基復(fù)合粉末工藝、分析了SLM成形鍍鋁石墨烯/鋁基復(fù)合材料組織性能。獲得的研究結(jié)果如下:(1)獲得了石墨烯表面化學(xué)鍍鋁過程中組織演化規(guī)律及工藝參數(shù)對石墨烯表面化學(xué)鍍鋁的影響規(guī)律。在石墨烯表面化學(xué)鍍鋁過程中,隨反應(yīng)的進(jìn)行,烷基鋁分解形成的Al在石墨烯表面非均勻形核,并以疊層生長及三維晶體生長機(jī)制長大,在石墨烯表面形成疊層狀及柱狀鋁粒子。隨著反應(yīng)溫度的增加,三乙基鋁的熱分解反應(yīng)加劇,使鍍層中鋁粒子含量增加,且趨于均勻分布;加入還原劑NaH后,NaH與二乙基溴化鋁反應(yīng),促進(jìn)了二乙基氫化鋁的生成,使鍍層中鋁粒子含量明顯增多,且分布較為均勻。反應(yīng)時(shí)間1.5h,反應(yīng)溫度100℃,加NaH為還原劑,獲得石墨烯表面鋁粒子分布較為均勻的鍍鋁石墨烯粉末。(2)獲得了石墨烯表面化學(xué)鍍鋁反應(yīng)熱力學(xué)性能。在298.15K時(shí),倍半物制備反應(yīng)的ΔH為-...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1石墨烯的TEM形貌

圖1.1石墨烯的TEM形貌復(fù)合材料的成形方法小、比表面積大、與金屬的界面張力不同，熔融狀/鋁基復(fù)合材料的成形[11]。針對石墨烯/鋁基復(fù)合材量研究，相繼開發(fā)了多種成形方法：造法法是指將一定含量的石墨烯加入到鋁熔體中，然后體中彌散分布，最后進(jìn)行鑄造或擠壓成形。其優(yōu)點(diǎn)墨烯與金....

圖1.2攪拌摩擦法制備石墨烯/鋁基復(fù)合材料工藝流程示意圖

圖1.2攪拌摩擦法制備石墨烯/鋁基復(fù)合材料工藝流程示意圖[13]磨+大塑性(熱)變形大塑性(熱)變形是采用球磨法(高能球磨和低能球磨)將石墨烯均得石墨烯/鋁基復(fù)合粉末。隨后對復(fù)合粉末進(jìn)行大塑性(熱)變形，墨烯與鋁基體復(fù)合成形，按其成形工藝可分為熱擠壓、冷壓等方構(gòu)復(fù)雜零件。Zh....

圖1.3選擇性激光熔化成形原理圖

性激光熔化性激光熔化成形技術(shù)是一種新型的增材制造技術(shù)，其成形的基本原理模型數(shù)據(jù)進(jìn)行切片，然后在成形倉中，高能量密度的激光束根據(jù)每一屬粉末逐層熔化最終成形為完整的金屬零件，其成形原理如圖1.3所形技術(shù)比較，SLM制造工藝簡單，能一次成形復(fù)雜零件；減少了大的生產(chǎn)周期；且SLM....

圖1.4選擇性激光熔化成形金屬零件典型應(yīng)用[20]

圖1.4選擇性激光熔化成形金屬零件典型應(yīng)用[20]國內(nèi)外對SLM裝備及其成形技術(shù)進(jìn)行了大量研究。德國EOS、ConceptLaseDSystems公司和英國Renishaw公司等先后開發(fā)出商用SLM成形設(shè)備，并對進(jìn)行了大量研究[22-25]。國內(nèi)，西北工業(yè)....

本文編號：4050034