相关实验视频
Updated: Jun 27, 2025
08:43
Fused Filament Fabrication FFF of Metal-Ceramic Components
Published on: January 11, 2019
17.3K
在二氧化纳米颗粒合成合金纳米复合材料上提高机械性能
R Venkatesh1, M Vignesh Kumar2, I Kantharaj3
1Department of Mechanical Engineering, Saveetha School of Engineering, Saveetha Institute of Medical and Technical Sciences (SIMATS), Saveetha University, Chennai, 602105, Tamilnadu, India.
Heliyon
|May 2, 2024
概括
这项研究合成了AZ31B合金纳米复合材料与二氧化纳米颗粒. 由此产生的材料表现出增强的机械性能和减少的孔隙性,使其适用于结构应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 合金AZ31B为工程应用提供出色的机械性能.
- 在AZ31B合金的压合成中,由于氧化而导致的多孔性和降低机械性能等缺点.
- 纳米复合材料合成正在探索克服这些局限性.
研究的目的:
- 合成AZ31B合金纳米复合材料,其中二氧化 (ZrO2) 纳米颗粒的重量百分比不同.
- 研究ZrO2纳米颗粒对AZ31B合金的微观结构,多孔性和机械性能的影响.
- 为了确定增强结构应用的最佳组成.
主要方法:
- 用于纳米复合材料合成的液体金路线.
- 在气氛下以每分钟200转的速度.
- 扫描电子显微镜 (SEM) 用于微观结构分析和孔隙性评估.
主要成果:
- 实现了ZrO2纳米颗粒的均分布和没有空隙的表面.
- 孔隙性降低至不到1%.
- 含有6重%ZrO2 (NC3) 的复合材料表现出优越的收益强度 (212 ± 3MPa),拉伸强度 (278 ± 2MPa) 和冲击强度 (16.4 ± 0.4J/mm2).
- 含有8重%ZrO2的复合材料表现出最大的微硬度 (78.3±1HV).
结论:
- 与基础合金相比,合成的AZ31B/ZrO2纳米复合材料显示出明显改善的机械性能.
- 添加ZrO2纳米颗粒有效降低孔隙性,增强强度和硬度.
- 建议使用AZ31B/6 wt% ZrO2纳米复合材料 (NC3) 进行轻量化,高强度的结构应用.
