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碳纳米管加入量对复合材料显微硬度的影响

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:铸态条件下,碳纳米管的加入量对MWCNTs增强镁基复合材料的显微硬度的影响如图4.7所示。图4.7 碳纳米管加入量对铸态复合材料显微硬度的影响铸态MWCNTs增强镁基复合材料显微硬度提高的主要因素是晶粒组织的细化与碳纳米管增强相均匀分散于AZ31合金基体,而且与基体材料形成良好的结合界面,使得复合材料具有较大的变形抗力。实验中,当碳纳米管加入量达到1.5wt%时,复合材料的显微硬度下降为75.6HV。

碳纳米管加入量对复合材料显微硬度的影响

铸态条件下,碳纳米管的加入量对MWCNTs增强镁基复合材料的显微硬度的影响如图4.7所示。随着碳纳米管的加入,复合材料的显微硬度相对AZ31合金也有明显提高,并在碳纳米管加入量为1.0wt%时,达到峰值78.2HV,相比AZ31合金(60.8HV)提高了28.62%。但当碳纳米管加入量达到1.5wt%时,复合材料显微硬度有所下降,但仍然高于AZ31合金。

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图4.7 碳纳米管加入量对铸态复合材料显微硬度的影响(www.xing528.com)

铸态MWCNTs增强镁基复合材料显微硬度提高的主要因素是晶粒组织的细化与碳纳米管增强相均匀分散于AZ31合金基体,而且与基体材料形成良好的结合界面,使得复合材料具有较大的变形抗力。碳纳米管作为外来形核剂,能细化基体合金的晶粒组织,并跨越晶界,起到强化晶界的作用,使复合材料的显微硬度得到较大的提高[113]。材料的致密度对复合材料硬度也有一定的影响[114],当碳纳米管加入量过多时,碳纳米管的团聚会降低其长径比,形成微裂纹源和空隙,复合材料致密度就会下降,当复合材料致密度的下降超过纤维增强的效果时,复合材料硬度就会有所下降。实验中,当碳纳米管加入量达到1.5wt%时,复合材料的显微硬度下降为75.6HV。

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