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高分数GNFs/6061Al基复合材料的放电等离子体烧结制备及其显微组织与性能(英文)

常浩  孙健  陈国宏  汪冰  杨磊  张建华  汤文明  
【摘要】:采用放电等离子体烧结(SPS)工艺在610°C制备30%~50%(质量分数)纳米石墨片(GNF)/6061Al基复合材料,研究烧结压力及GNF含量对复合材料显微组织和力学、热学性能的影响。结果表明,SPS有效抑制GNFs/6061Al基复合材料中Al4C3等界面反应产物的生成。随着GNF含量的增加,GNFs团聚程度增加,取向分布程度降低,复合材料致密度、抗弯强度及热膨胀系数(CTE)下降,X-Y方向热导率(TC)增大。提高烧结压力,有助于降低GNFs团聚程度,GNFs沿X-Y方向择优分布越明显,复合材料致密度、抗弯强度及TC增大,CTE下降。在610°C、55 MPa下烧结的50%GNFs/6061Al基复合材料的性能最佳,抗弯强度为72 MPa,TC及CTE分别为254 W/(m·K)和8.5×10~(-6) K~(-1) (室温~100°C,X-Y方向),以及55 W/(m·K)和9.7×10~(-6) K~(-1) (Z方向)。

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