旋转摩擦挤压制备石墨烯增强铝基复合材料的微观结构与力学性能

作者：曹建; 缪宇; 夏春; 黄春平; 柯黎明

来源：稀有金属材料与工程, 2022, 51(11): 4289-4296.

• 石墨烯增强铝基复合材料
• 旋转摩擦挤压
• 石墨
• 原位剥离
• 力学性能

将石墨填入纯铝1060板材中，通过旋转摩擦挤压(RFE)的方法实现石墨的原位剥离而制备石墨烯增强铝基复合材料，研究了石墨与基体组织的演变、复合材料的界面结构与力学性能。结果表明，石墨在RFE大塑性变形作用下分散于基体的同时，被破碎并原位剥离出大量5～12层的石墨烯，添加石墨使基体晶粒得到明显细化、大角度晶界增加；石墨破碎产生大量的边缘缺陷有利于原子的扩散，结果在石墨烯和基体间易形成扩散界面，比机械结合界面更有利于载荷的传递；可能主要归因于载荷传递和Hall-Petch强化，添加石墨使材料的力学强度明显提高，特别当添加石墨质量分数0.82%时，复合材料的屈服强度和抗拉强度达到76.4和163.2MPa，较同等条件RFE的基体分别提高了91%和71.4%，取得了较好的增强效果，此时复合材料的延伸率虽比基体有所下降，但也达到25.3%，有较好的强塑性配合。

• 单位
  南昌航空大学; 轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室