鍍鎳碳納米管及其CNTs-SiOp-Mg復(fù)合材料研究.pdf

1、鎂材料是一種有廣泛應(yīng)用潛力的新材料,有許多優(yōu)點,例如高的比強度、比剛度、良好的加工性能等等,但是也存在抗拉強度和硬度不高等缺陷。為此,本文采取了鍍鎳碳納米管和碳化硅兩相共同增強的方法,制備CNTs/SiCp/Mg復(fù)合材料,然后對性能進(jìn)行了測試與分析。
　　 首先采用了改進(jìn)的石墨電弧法制備出優(yōu)質(zhì)的碳納米管。接著,用濃硫酸和濃硝酸組成的混酸進(jìn)行酸化,不僅提純了碳納米管,而且還在碳納米管的表面上嫁接了官能團(tuán),這些官能團(tuán)的存在對于后來的

2、鍍鎳過程非常有利。在后面的部分中,本文進(jìn)一步從理論上探討了酸化過程的詳細(xì)機(jī)理,分析了混酸中存在的高活性成分,采用石墨和碳納米管對比的方法,研究了可能的化學(xué)反應(yīng)過程;并提出在完整的無缺陷的碳納米管中,在不破壞碳納米管的骨架六元環(huán)的前提下,可以在碳納米管的表面上嫁接官能團(tuán)。
　　 純化后,對碳納米管先進(jìn)行了敏化、活化處理,接著采用了化學(xué)鍍的方法,在碳管上鍍一層鎳磷合金。然后,對其進(jìn)行熱處理,使鎳磷合金從非晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài),并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)

3、行了表征。結(jié)果表明:熱處理后碳納米管的表面上,存在著三個相,鎳磷化合物Ni3P,面心立方結(jié)構(gòu)的鎳納米晶,六方密積結(jié)構(gòu)的鎳納米晶。其中,六方密積結(jié)構(gòu)的鎳是宏觀上不穩(wěn)定的一個物態(tài)。本文運用熱力學(xué)原理較為深入地探討了納米尺度下兩相共存的原因。
　　 最后,采用攪拌鑄造法,制備出了鍍鎳CNTs和SiCp兩相共同增強的CNTs/SiCp/Mg復(fù)合材料,對其結(jié)構(gòu)和組織進(jìn)行了表征,對其力學(xué)性能進(jìn)行測試和分析。結(jié)果表明:鍍鎳碳納米管和碳化硅顆粒