潘绪全,徐 冬,张 波,宋宝成

(江苏安全技术职业学院 机械工程学院,江苏 徐州 221000)

Al-Si-Cu系列铝合金材料因其固有的高比强度、卓越的流动性、热膨胀系数和收缩率低等优点,已经被广泛的应用到了汽车发动机缸体和汽车传动零部件上[1-3]。然而在铸造Al-Si-Cu铝合金组织中一些粗大的组织会恶化合金的力学性能,进而使得合金的耐磨性不佳,这也就在很大程度上限制了铝合金的应用领域[4-5]。既然单纯的铝合金不能满足现代工业需求,那么制备性能优异的铝基复合材料就成了时代的主题了。大量的研究表明石墨烯作为一种二维纳米碳材料,因其具有高强度、高弹性模量、良好的导电和导热性以及自润滑效应等优点而被广泛的应用于铝基复合材料中[6-8]。Li 等[9]通过连续铸造和轧制技术制备了Al-GNPs铝基复合材料,实验结果表明,0.2 wt.%GNPs-Al的抗拉强度比相同条件下制备的纯Al基体的抗拉强度提高了36.8%,这主要是因GNPs的层状结构和载荷传递引起的效果。班盛林[10]等人利用粉末冶金的办法制备了石墨烯/Al-18Si-3Cu-Mg复合材料,研究了石墨烯含量对复合材料的组织及磨损性能的影响。实验结果表明:随着石墨烯含量的增加,复合材料的硬度表现出先提高后降低的趋势,当其含量为0.5%时,材料的硬度和摩擦系数均达到最佳分别为84.8 HB和0.48,摩擦系数比基体材料降低了28%。Alok Bhadauria[11]通过放电等离子烧结的方法制备了Al-GNPs复合材料,研究表明,当GNPs的添加量为0.5 wt.%时,复合材料的屈服强度与基体材料相比提高了98%,当GNPs的添加量达到1.0 wt.%时,GNPs出现了明显团聚的现象而弱化了增强效果,因而使得复合材料的强度有所降低。……