石墨烯鋁基復合材料具有強度高、耐磨性好和熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)點,被廣泛的應用交通運輸、航空航天、能源動力等領域。在國家自然科學基金(項目號:51775521)和山西省回國留學人員科研資助項目(項目號:2017-095)的資助下,本文使用真空機械球磨法制備了AlSi10Mg-0.5wt.%graphene復合粉末,然后使用選擇性激光熔化(SLM)成形高質量的AlSi10Mg-0.5wt.%graphene復合材料。優(yōu)化了AlSi10Mg-0.5wt.%graphene復合材料的SLM成形工藝,分析了AlSi10Mg-0.5wt.%graphene復合材料的組織性能。研究結果如下:(1)研究了激光功率對SLM成形AlSi10Mg-0.5wt.%graphene復合材料質量的影響及缺陷的形成機制。激光功率為220W時,復合材料內的缺陷較少,成形質量最佳,激光功率小于220W,復合材料樣品翹曲,激光功率大于220W,復合材料內的缺陷增多。復合材料內的缺陷主要有:1)AlSi10Mg粉末表面的氧化膜吸收空氣中的水分,SLM過程中水分分解生成氫氣,在復合材料內部形成氫氣孔;2)復合粉末中若存在石墨烯團聚...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1.緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 金屬基復合材料研究現(xiàn)狀
    1.3 石墨烯增強金屬基復合材料研究現(xiàn)狀
        1.3.1 石墨烯增強鎳基復合材料
        1.3.2 石墨烯增強鎂基復合材料
        1.3.3 石墨烯增強鈦基復合材料
        1.3.4 石墨烯增強鋁基復合材料
    1.4 SLM發(fā)展現(xiàn)狀
        1.4.1 SLM技術研究現(xiàn)狀
        1.4.2 SLM成形鋁合金研究現(xiàn)狀
        1.4.3 SLM成形鋁基復合材料研究現(xiàn)狀
    1.5 課題研究意義及內容
        1.5.1 本課題的研究意義
        1.5.2 主要研究內容
2.實驗材料及設備
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗設備
        2.2.1 球磨設備
        2.2.2 成形設備
    2.3 樣品表征
        2.3.1 金相顯微鏡
        2.3.2 掃描電子顯微鏡
        2.3.3 X射線衍射儀
        2.3.4 拉曼光譜儀
        2.3.5 透射電子顯微鏡
    2.4 性能測試
        2.4.1 顯微硬度測試
        2.4.2 耐磨性測試
        2.4.3 壓縮性能測試
3.石墨烯鋁基復合材料SLM成形及其內部缺陷形成機制
    3.1 石墨烯鋁基復合粉末的制備
    3.2 石墨烯鋁基復合材料SLM成形
    3.3 石墨烯鋁基復合材料內部缺陷的形成機制
        3.3.1 氫氣孔
        3.3.2 石墨烯氣孔
        3.3.3 結晶裂紋
        3.3.4 液化裂紋
        3.3.5 不規(guī)則型缺陷
    3.4 本章小結
4.石墨烯鋁基復合材料的組織特征
    4.1 石墨烯鋁基復合材料的物相分析
    4.2 石墨烯鋁基復合材料的微觀組織
    4.3 石墨烯對復合材料晶胞組織的影響
    4.4 石墨烯對復合材料內共晶Si的影響
    4.5 本章小結
5.石墨烯鋁基復合材料的摩擦磨損性能
    5.1 石墨烯含量對石墨烯鋁基復合材料摩擦磨損性能的影響
    5.2 滑動速度對石墨烯鋁基復合材料摩擦磨損性能的影響
    5.3 溫度對石墨烯鋁基復合材料摩擦磨損性能的影響
    5.4 本章小結
6.石墨烯鋁基復合材料的壓縮變形行為
    6.1 壓縮過程及壓縮后材料的宏觀形貌
    6.2 壓縮后復合材料斷口處微觀形貌
    6.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號：4006950