碳纳米管和氧化铝混杂增强铝基复合材料的制备及力学性能

杨旭东¹，邹田春²，陈亚军¹，王付胜¹，何小垒¹

1. 中国民航大学中欧航空工程师学院2. 中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室

摘 要：采用化学气相沉积结合机械球磨的方法制备了碳纳米管（CNTs）和Al₂O₃颗粒混杂增强铝基复合材料,研究了球磨时间、Al₂O₃含量对复合材料组织和力学性能的影响。结果表明:本方法可以获得CNTs和Al₂O₃颗粒在铝基体内的均匀分散。随球磨时间的增加,复合材料的硬度随之增大;当球磨时间为180min时,复合材料硬度达纯铝的2.1倍。此外,随Al₂O₃颗粒含量的增加,复合材料的硬度和压缩屈服强度均不断提高。当Al₂O₃的质量分数为4%时,CNTsAl₂O₃/Al复合材料的硬度达112.1HV,为纯铝的2.8倍;压缩屈服强度达416MPa,为纯铝的4.6倍,说明CNTs和Al₂O₃的混杂加入发挥了良好的协同增强效果。

关键词：碳纳米管;氧化铝;球磨;铝基复合材料;