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石墨烯AZ91镁合金复合材料制备与性能研究
2017-09-26 10:38:12   来源:中国有色金属报    点击:

  提高设备综合性能,使其有效地满足设备制作需要,这是每个企业和工作人员的重要目标和追求。随着技术发展和进步,石墨烯AZ91镁合金复合材料的性能不断改进,在设备制造方面发挥着重要的作用。同时,为促进设备综合性能得到最佳发挥,采取有效的试验分析方法,全面掌握设备综合性能是必要的。下文通过试验分析的方法,将该材料与AZ31镁合金复合材料进行对比分析,从而对石墨烯AZ91镁合金复合材料有更为全面的了解和认识,也为该材料的推广和应用提供参考。

  镁合金的特点

  就综合性能和特点来看,镁合金的密度轻、强度高,能有效减震降噪,实现对设备的保护,降低设备可能遭到损坏的可能,从而保证设备综合性能良好。此外,该材料的应用,还能让设备具有优越的电磁屏蔽性能,可以减少电磁辐射给人体或设备带来的损害,因而越来越受到人们的重视与关注。近些年来,随着科研力度的增强和技术的进步,整个科研领域对镁合金的投入力度进一步加大,许多研究成果相继出现,也推动了镁合金的广泛应用及其作用的有效发挥。但不能忽视的是,目前,镁合金的力学性能不够,不仅制约着设备综合性能提升,还影响镁合金大规模推广和应用。而镁合金复合材料有着良好的综合性能,能够将二者巧妙结合起来,充分发挥它们的特点和优势,不仅可以提高设备的综合性能,还有利于设备的推广和应用。

  石墨烯AZ91镁合金复合材料的用途

  石墨烯AZ91镁合金复合材料不仅具有镁合金的性能和特点,还吸收了镁合金增强体的优势,能有效发挥二者的优点,在科研领域受到重视与关注。目前,很多科研人员以及工程技术人员投入大量的人力与物力,对石墨烯AZ91镁合金复合材料进行了深入的研究和分析。在体育器材方面,石墨烯AZ91镁合金复合材料因其综合性能优良,满足设备制作需要,有着广泛的应用空间和巨大的发展潜力。然而,石墨烯AZ91镁合金复合材料结构复杂,组成内容比较特殊,为充分发挥其作用,应该从设备构成、制备方法、加工工艺等方面采取完善的措施,加强每个环节的质量控制,确保原材料性能优越,制作方法和工艺先进,能有效满足要求。目前,由于受到技术落后、制作工艺和经验不足等因素的影响,设备综合性能有待提升,许多问题仍然有待进一步改进和提高,从而为石墨烯AZ91镁合金复合材料的推广和应用创造条件。同时,为弥补科研和制作工艺领域的不足,文中将采用试验分析和研究的方法,以石墨烯为增强体,采取有效的方法,制备AZ91镁合金复合材料。同时,还探讨该材料的具体组成、结构特点,对该材料的力学性能进行了分析。希望能够加深人们对石墨烯AZ91镁合金复合材料的认识与了解,为该材料的推广和应用提供参考。

  石墨烯AZ91镁合金复合材料的试样材料

  试验研究中,根据试验目的和具体情况,试样材料选用工业级Mg、Al、Zn、Mn粉和石墨烯粉。然后对这些材料进行加工和试验,制作出石墨烯AZ91镁合金复合材料。为保证材料质量和试验效果,需要严格遵循工艺流程制备,其工艺流程为:按配合比称料→超声分散→2200N/cm2×3min压制→500℃×4h真空烧结→400℃下8:1挤压→420℃×12h固溶处理。试验过程中,在试样里面适量添加酒精,再将试样进行超声分散,这样有利于石墨烯分散,提高工作效率。石墨烯AZ91镁合金复合材料化学成分为:Al占2.94%,Zn占0.85%,Mn占0.31%,其他杂质元素小于0.1%,Mg为余量,各组成部分所占比例为质量分数。

  石墨烯AZ91镁合金复合材料的试验方法

  为保证数据分析的准确性与可靠性,详细掌握试验分析结果,确保数据真实可靠,应该采取有效的方法,全面分析并获取数据资料。石墨烯AZ91镁合金复合材料的显微组织用显微镜观察和分析,然后获取数据资料,掌握显微组织基本情况。XRD分析用X射线衍射仪,力学性能用电子万能试验机进行,测试过程中,要在不同温度状态下进行测试和分析,掌握材料的力学性能,测试温度分别为-20℃、20℃、300℃,同时用扫描电镜观察拉伸断口。测试复合材料耐磨损性能时,用高温摩擦磨损试验机进行,认真做好数据记录和分析工作,把握要点,保证数据准确可靠。要分别在20℃、150℃、350℃的情况下开展测试工作,并严格控制磨损荷载、磨轮转速、摩擦磨损时间,仔细获取并认真记录数据,确保数据资料详细、可靠,顺利完成测试任务。最终全面了解石墨烯AZ91镁合金复合材料的基本情况,促进试验分析结果的提升,也为全面了解复合材料基本性能奠定了基础。

  石墨烯AZ91镁合金复合材料的试验结果

  按照上述方法进行试验和分析,得出以下试验分析结果。

  显微组织的试验结果

  通过观察,获取数据,然后进行分析,得出石墨烯AZ91镁合金复合材料试样的XRD图谱。分析图谱可以得知,复合材料由Mg相和石墨烯相组成。接着获取复合材料显微组织金相照片,由照片可以得知,复合材料的增强体石墨烯粉分布均匀,结构一致,没有明显的团聚现象。这表明复合材料综合性能良好,外形结构美观,能有效满足设备制作需要,有利于让复合材料更为有效地发挥作用。

  力学性能的试验结果

  为了解复合材料的力学性能,将石墨烯AZ91镁合金复合材料与AZ31镁合金进行比对分析,分别在20℃、150℃、350℃的条件下,遵循规范要求测试材料的综合性能。对比分析试验检测结果可以得知,在20℃、150℃、350℃条件下,与AZ31镁合金相比,石墨烯AZ91镁合金复合材料的抗拉强度得到显着提高,性能有明显改进。-20℃时从104MPa增加至527MPa,20℃时从262MPa增加至538MPa,300℃时从83MPa增加至515MPa。此外,就伸长率来看,-20℃的情况下,复合材料的伸长率从4%提高到11%,提高了7%。这表明复合材料具有良好的力学性能。

  耐磨损性能的试验结果

  为掌握石墨烯AZ91镁合金复合材料的耐磨损性能,试验分析过程中,将其与商用AZ31镁合金进行对比分析,分别在20℃、150℃、350℃的不同条件下,严格按规范要求进行耐磨损性能测试,然后进行比较研究,掌握复合材料的综合性能。通过研究和对比可以得知,在上述三种不同的温度下,石墨烯AZ91镁合金复合材料磨损体积都比AZ31镁合金的小。这表明,复合材料有着更加优越的耐磨损性能。此外,与AZ31镁合金相比,20℃时,复合材料磨损体积减小了89%,150℃时减小了90%,350℃时减小了91%。而磨损体积越小,证明材料拥有更加优越的耐磨损性能。总之,该实验表明,石墨烯AZ91镁合金复合材料的耐磨损性能良好,得到明显提高,能有效满足设备制作和使用需要。

  与AZ31镁合金复合材料相比,石墨烯AZ91镁合金复合材料的抗拉强度显着增强,磨损体积明显减小,它的综合性能更加明显,能有效满足产品制作的需要。因此,在制造过程中,值得推广和应用石墨烯AZ91镁合金复合材料。同时还要严格遵循规范流程操作,把握每个要点,注重提高设备性能,让石墨烯AZ91镁合金复合材料更为有效地发挥作用。

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