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西北工業大學B. Chen課題組于--選擇性激光熔化制備超高強度石墨烯/鈦復合材料
      為獲得高性能石墨烯/鈦復合材料,石墨烯在鈦(Ti)中的化學穩定性是一個很大的挑戰。為了克服這個問題,這里采用選擇性激光熔化(SLM)工藝,該方法具有快速加熱和冷卻的特性,構建了石墨烯納米片(GNS)增強的Ti-6Al-4V基復合材料。研究結果表明,該SLMed復合材料具有超高的拉伸強度(1526 MPa)和高的楊氏模量(145 GPa),相較于用相同粉末混合物制成的火花等離子燒結復合材料,其拉伸強度和楊氏模量分別高73%和26%。研究發現,局部反應的GNS和原位形成的超細TiC顆粒,共同促使SLMed GNSs/Ti復合材料表現出優異的機械性能。基于微觀結構和強化模型,對可能的機制進行了深入討論。這些結果為構建超強鈦基復合材料鋪平了道路。
 
  
Figure 1. (a)GNS/Ti64復合材料的制備示意圖。(b)GNSs的SEM。(c)GNS的TEM形態。(d)Ti64粉末的形貌。(e)混合的0.5 wt.%GNSs /Ti64粉末的形貌。(f)SLMed GNS/Ti64復合材料的外觀。
 
 
Figure 2.所制備樣品的(a)XRD圖和(b)拉曼光譜。
 
 
Figure 3. SLMed GNS/Ti64樣品在不同的視圖中的SEM和BSE:(a-c)X-Y視圖。(d-f)Y-Z視圖和(g-e)Z-X視圖。
 
 
Figure 4. 選定區域離子切割的TEM圖:(a)明場像。(b)圖(a)中選區的放大倍率明亮圖像。(c)圖(b)中的HAADF放大圖像。和(d-f)分別為Ti,C和V元素的EDS圖。
 
 
Figure 5. 制成的0.5 wt.%GNSs/Ti64和Ti64合金的應力-應變曲線。
 
     該研究工作由西北工業大學B. Chen課題組于2020年發表在Carbon期刊上。原文:Super-high-strength graphene/titanium composites fabricated by selective laser melting。

轉自《石墨烯雜志》公眾號

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