高分数GNFs/6061Al基复合材料的放电等离子体烧结制备及其显微组织与性能

• Published in: 中国有色金属学报（英文版） 2021, Vol.31 (6), p.1550-1560
• Main Authors: 常浩, 孙健, 陈国宏, 汪冰, 杨磊, 张建华, 汤文明
• Format: Article
• Language: Chinese
• ISSN: 1003-6326
• DOI: 10.1016/S1003-6326(21)65597-8

采用放电等离子体烧结(SPS)工艺在610℃制备30％～50％(质量分数)纳米石墨片(GNF)/6061Al基复合材料,研究烧结压力及GNF含量对复合材料显微组织和力学、热学性能的影响.结果表明,SPS有效抑制GNFs/6061Al基复合材料中Al4C3等界面反应产物的生成.随着GNF含量的增加,GNFs团聚程度增加,取向分布程度降低,复合材料致密度、抗弯强度及热膨胀系数(CTE)下降,X-Y方向热导率(TC)增大.提高烧结压力,有助于降低GNFs团聚程度,GNFs沿X-Y方向择优分布越明显,复合材料致密度、抗弯强度及TC增大,CTE下降.在610℃、55 MPa下烧结的50％GNFs/6061Al基复合材料的性能最佳,抗弯强度为72 MPa,TC及CTE分别为254 W/(m·K)和8.5×10-6 K-1(室温～100℃,X-Y方向),以及55 W/(m·K)和9.7×10-6 K-1(Z方向).