文档名：钛基石墨烯复合材料的分散性、界面结构及力学性能
摘要：石墨烯由于独特的结构和优异的力学、导电、润滑等性能,被认为是理想的金属基复合材料的增强体.将石墨烯作为增强体增强钛基复合材料有着巨大的应用潜力.然而,石墨烯的分散性及其与钛基体的反应是制约获得高性能石墨烯增强钛基复合材料的难点.本文综述了钛基石墨烯复合材料的分散性、界面及力学性能的研究进展.钛基石墨烯复合材料通常采用粉末冶金法制备,石墨烯能较均匀地分散于复合材料组织中,但当石墨烯添加量过多时仍会出现团聚现象.石墨烯与钛基体易发生反应生成TiC,通过固化烧结工艺的改进、基体复合化、石墨烯表面改性以及原位自生等方法可以有效地抑制界面反应并提高界面结合力.随着石墨烯含量的增加,钛基石墨烯复合材料的压缩、拉伸强度与硬度一般呈现先增大后减小的趋势.石墨烯增强钛基复合材料的强化机制通常以载荷传递强化为主,但有些情况下由石墨烯引起的位错强化、细晶强化及奥罗万(Orowan)强化效果也较为显著.
Abstract：Grapheneisconsideredtobeanidealreinforcementformetalmatrixcompositesduetoitsuniquestructureandexcellentmechanical,electri-calandlubricatingproperties.However,thedispersionofgrapheneanditsreactionwithtitaniummatrixarethedifficultiesinobtaininghigh-performancegraphenereinforcedtitaniummatrixcomposites.Thispaperreviewstheresearchprogressofdispersion,interfaceandmechanicalpropertiesoftitanium-basedgraphenecomposites.Titanium-basedgraphenecompositesareusuallypreparedbypowdermetallurgy.Graphenecanbeuniformlydispersedinthecompositestructure,butagglomerationstilloccurswhentoomuchgrapheneisadded.GrapheneandtitaniummatrixarepronetoreacttoformTiC.Theinterfacereactioncanbeeffectivelyinhibitedandtheinterfacebondingforcecanbeimprovedbyimpro-vingthecuringsinteringprocess,matrixcompounding,graphenesurfacemodificationandin-situself-generation.Withtheincreaseofgraphenecontent,thecompressive,tensilestrengthandhardnessoftitanium-basedgraphenecompositesgenerallyincreasefirstandthendecrease.Thestrengtheningmechanismofgraphenereinforcedtitaniummatrixcompositesisusuallydominatedbyloadtransferstrengthening,butinsomeca-ses,dislocationstrengthening,finegrainstrengtheningandOrowanstrengtheningcausedbygraphenearealsosignificant.
作者：佘欢 时磊 董安平 Author：SHEHuan SHILei DONGAnping
作者单位：上海应用技术大学机械工程学院,上海201418上海交通大学材料科学与工程学院,上海200240;上海市先进高温材料及其精密成形重点实验室,上海200240
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(5)
分类号：TG146.2
关键词：石墨烯 钛基复合材料 分散性 界面 强度 强化机制
Keywords：graphene titaniummatrixcomposite dispersion interface strength strengtheningmechanism
机标分类号：TB331TG146.23TG454
在线出版日期：2024年3月28日
基金项目：钛基石墨烯复合材料的分散性、界面结构及力学性能[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(5)佘欢 时磊 董安平石墨烯由于独特的结构和优异的力学、导电、润滑等性能,被认为是理想的金属基复合材料的增强体.将石墨烯作为增强体增强钛基复合材料有着巨大的应用潜力.然而,石墨烯的分散性及其与钛基体的反应是制约获得高性能石墨烯增强...参考文献和引证文献
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