来源:上海隆司新材料科技有限公司 时间:2024-05-19 10:52:40 [举报]
镁基纳米复合材料是一种新型轻质材料,在汽车、航空航天、空间、电子、体育和生物医学领域具有潜在应用,这主要是因为与铝基材料和钢相比,它们的密度较低。
材料的合成相对具有挑战性,因此明确提供了迄今为止各种研究人员设计采用的各种技术来合成镁基纳米复合材料的见解。MMNC的整体加工通常包括初级和次级加工的组合。初级加工从根本上导致通过固态、半固态或液态加工路线初步配制和制造MMNC锭。
镁基复合材料的研究在过去四十年中因其重量轻、强度重量比高、延展性、硬度、耐磨性和生物降解性而实现了可持续增长。镁基材料目前的目标是在汽车、航空航天、电子、体育和生物医学工程中的应用。
对镁基纳米复合材料进行深入研究的驱动力是利用它们来缓解变暖,能源消耗以及土地,空气和水的毒性。纳米长度尺度的增强层的存在导致晶粒细化,导致霍尔-佩奇增强和奥罗文增强,因为存在直径小于100nm的纳米颗粒纤维。
这些复合材料正在成为从航空航天,汽车到体育工业等许多重量关键工程应用的潜在候选者。它们不仅比铝和钛轻得多,而且还可以使用传统和的加工方法进行加工。
搅拌铸造是传统的大批量生产技术,能够在镁基体中产生纳米颗粒的均匀分散。已经尝试使用超声空化作为分散纳米增强材料的手段进行改进,并取得了可喜的结果。
镁及其合金因具有轻量、高强度等优良特性,广泛应用于航空、航天、汽车等领域。但是,镁材料在高温、潮湿等恶劣环境下容易发生腐蚀,影响其使用寿命和安全性。因此,提高镁材料的耐腐蚀性能是急需解决的问题。
镁及镁合金具有密度低、易回收、的阻尼和机械加工性等优势,在航空航天、汽车、兵器等现代工业中具有广阔的发展前景。然而,其较低弹性模量、强度和差的耐腐蚀性使其应用受到一些限制。因此,提高镁基材料的弹性模量被认为是开发新型镁基材料的关键问题之一。
采用半固态注射成型铸造技术制备了石墨烯/镁复合材料。以AZ91D镁合金为基体材料,Gnps作为增强体;AZ91D镁合金颗粒是由铸锭经过颗粒粉碎机粉碎制成,颗粒呈现不规则棒状,长3~6mm,长宽比约为5:1,表1为AZ91D合金的具体成分。石墨烯纳米片/镁(Gnps/ AZ91D)复合材料制备流程包括混料,填料,加热搅拌,高速注射成形等步骤。,分别将5kg的AZ91D镁合金颗粒和相应质量的Gnps(Gnps的质量分数分别为0,0.3%,0.6%,0.9%)加入V型混料机进行混料,混料机转速为20r/min,时间为30min。其次是将混合好的AZ91D镁合金颗粒与Gnps加入镁合金注射成型机的料斗中;然后混合料在料管的螺旋搅拌及料管不同区域加热下形成混合浆料;模温机对模具加热,待模具达设定温度后对其喷涂涂料,然后合模,合模压力达到设定值后,冲头将混合浆料高速射出,充满整个模具型腔,并保压;开模取出铸件后随室温冷却。将不同Gnps含量的铸件放在热处理炉中进行固溶处理,加热温度为400℃保温时间为24h。
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