烧结工艺对MWCNTs/Al复合材料组织及力学性能的影响

摘要

以高纯铝粉和多壁碳纳米管(MWCNTs)为原料,采用球磨法制备MWCNTs/Al复合粉末,然后依次采用冷压、真空烧结和热挤压法将复合粉体制备成MWCNTs/Al复合棒材.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子万能试验机等设备对复合粉体和复合棒材进行显微组织结构和力学性能测试.结果表明:在590℃温度下烧结4h时,所得复合材料综合性能最好,抗拉强度和延伸率分别达到156 MPa和21％,过短或过长的烧结时间均会导致复合材料力学性能的下降.烧结时间都为4h,复合材料的综合力学性能则随着烧结温度的升高而升高,烧结温度到650℃时,复合材料的抗拉强度和延伸率分别达到167 MPa和22％,抗拉强度为退火态纯铝抗拉强度的2倍多,这主要是因为烧结温度升高使复合材料颗粒之间结合更强所致.