Si元素对碳纳米管增强铝基复合泡沫组织与性能的影响

杨旭东¹，郑远兴¹，李威挺²，肖冠宇¹，纵荣荣³

1. 中国民航大学中欧航空工程师学院2. 天津大学材料科学与工程学院3. 天津金力研汽车工程技术有限公司

摘 要：针对金属基复合材料,添加合金元素是提升其综合性能的有效途径。本文通过高能球磨和填加造孔剂法,制备了添加Si元素的碳纳米管（CNTs）增强铝基（CNTs/Al-Si）复合泡沫,通过准静态压缩实验测试其压缩性能和吸能性能,进一步研究烧结温度和不同Si元素含量对CNTs/Al-Si复合泡沫微观组织、压缩性能和吸能性能的影响,并结合压缩断口形貌分析其断裂失效机制。结果表明:随着烧结温度的升高,CNTs/AlSi复合泡沫的致密度和结合性提高,当烧结温度为600℃、Si质量分数为7wt%时,CNTs/Al-Si复合泡沫的屈服强度、平台应力和吸能性能,较烧结温度为550℃时分别提高了98.4%、167.7%和166.4%;Si元素的添加可以在球磨过程中细化复合粉末颗粒,经合金化后的CNTs/Al-Si复合泡沫强度和塑性均有所改善。与CNTs/Al复合泡沫相比,Si质量分数为7wt%的CNTs/Al-Si复合泡沫屈服强度和平台应力分别提高了58.5%和117.8%,吸能性能明显提高。

关键词：碳纳米管（CNTs）;泡沫铝;Si元素;压缩性能;吸能性能;