通过GNP和sc添加物改善Al-Cu-Mg矩阵复合材料的机械性能和电导率

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:

• -铜- (Al-Cu-Mg) 合金广泛使用,但在机械强度和电导性方面存在局限性.
• 在先进的应用中,同时增强这些特性至关重要.

研究的目的:

• 研究 (Sc) 和石墨烯纳米板块 (GNPs) 对Al-Cu-Mg基复合材料的性能的协同效应.
• 开发一种高性能矩阵复合材料的制造方法.

主要方法:

• 用Sc和GNP制造Al-Cu-Mg复合材料,使用步骤球磨,真空热压烧结和热.
• 机械性能 (抗拉强度,延长,硬度) 和电导率的表征.

主要成果:

• 复合材料含有0.1%重%Sc和0.2%重%GNP,其抗拉强度为326.81MPa,延长率为3.2%,电导率为46.95%IACS,硬度为112.96HV.
• 与2024年合金矩阵相比,观察到显著的改进:拉伸强度增加39%,延长255%,电导率增加51%,硬度增加51.21%.
• 添加SC促进了溶液沉和改善了界面粘合,而GNP则诱导了异质的分层微观结构.

结论:

• 联合添加Sc和GNP提供了一种可行的策略,可以同时提高基复合材料的强度和电导率.
• 开发的复合材料显示出需要卓越机械和电气性能的应用的潜力.