Исследователи совершили прорыв в разработкеуглеродные нанотрубки (УНТ)армированные алюминиевые композиты за счет использования ультракоротких УНТ с уникальной внутрикристаллической дисперсией. Наноразмерные углеродные нанотрубки равномерно распределены внутри ультрамелких зерен алюминия. По сравнению с типичными композитами УНТ/Al с межзеренной дисперсией УНТ этот внутрикристаллический композит углеродные нанотрубки/алюминий обладает более сильной способностью закреплять и удерживать дислокации, что приводит к повышенной прочности и пластичности. Эта инновационная стратегия внутрикристаллического диспергирования открывает новые возможности для разработки прочных и прочных композитных материалов на основе металлов, армированных наноуглеродом. Исследование было недавно опубликовано в престижном академическом журнале.
По мнению исследователей, использование ультракоротких УНТ дает несколько преимуществ по сравнению с традиционными УНТ, включая лучшую диспергируемость и более низкие затраты на обработку. Распределение УНТ внутри зерен алюминия исключает риск агломерации УНТ и образования межфазных пустот. Эта внутрикристаллическая дисперсия значительно улучшает общие механические характеристики композиционного материала.
Исследование дает представление о механических свойствах внутрикристаллических композитов углеродных нанотрубок и алюминия и открывает новые возможности для разработки наноструктурированных композитных материалов на основе металлов с превосходной прочностью и пластичностью. Такие материалы имеют потенциальное применение в аэрокосмической, автомобильной и других областях высокопроизводительной техники.
Рисунок 1. Принципиальная схема приготовления длинных и коротких композитных материалов УНТ/Алюминий с помощью шаровой мельницы с переменной скоростью, спекания и процессов горячей экструзии.
Рис. 2. ПЭМ-изображения длинных (а) и коротких (б) композитных материалов УНТ/Al. Процентное распределение и распределение по длине межзеренных и внутризеренных углеродных нанотрубок в экструдированных композиционных материалах: (а) длинные композитные материалы УНТ/Al, (б) короткие композитные материалы УНТ/Al.
Рисунок 3. (a) STEM-изображение композитного материала из длинных углеродных нанотрубок и алюминия: белые стрелки показывают углеродные нанотрубки, а (b-d) HRTM показывает структуру углеродных нанотрубок, с γ - Al2O3 и Al4C3; (e) Короткий композитный материал УНТ/Al, белая стрелка представляет УНТ, (f-h) HRTEM представляет структуру УНТ и γ - Al2O3.
Рисунок 4. (a) Техническая кривая растяжения-деформации, (b) Истинная кривая напряжения-деформации, (c) Кривая скорости деформационного упрочнения Al и длинных коротких композитных материалов CNT/Al. (d) Скорость удлинения и повышение эффективности.
Рисунок 5. СЭМ-изображения и плотность дислокаций композиционных материалов после 4% деформации растяжения: (а), (в) длинные композитные материалы УНТ/Al и (б), (г) короткие композитные материалы УНТ/Al.
SAT NANO является одним из лучших поставщиков углеродных нанотрубок, мы можем предложить порошки MWCNT, MWCNT-OH, MWCNT-COOH. Если у вас есть какие-либо вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами по адресу sales03@satnano.com
