研究目的
研究激光超细纳米技术对复合材料原子结构变革与性能提升的影响。
研究成果
研究表明,CNTs/UNs改性的LMD复合材料比TA2合金具有更好的耐腐蚀和高温抗氧化性能。UNs的形成及其过渡效应有助于微观结构和性能的改善,为提升工业轻合金质量提供了理论和实验依据。
研究不足
该研究聚焦于所采用的材料与激光参数的特定组合,这可能限制研究结果对其他材料或加工条件的普适性。激光金属沉积技术的高成本与复杂性也可能制约其工业领域的广泛应用。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用混合粉末激光熔覆技术在TA2钛合金上制备碳纳米管增强高熵合金复合材料。方法包括利用激光束诱导形成微纳结构并研究其对复合材料微观组织和性能的影响。
2:样品选择与数据来源:
以TA2钛合金为基体,将预熔FeCoCrAlCu粉末、纳米SiB6及镍/银包覆碳纳米管混合后沉积于基体表面。
3:实验设备与材料清单:
设备包含TLF1500 TURBO激光材料加工系统、扫描电镜(JSM-6700F)、高分辨透射电镜、电子背散射衍射系统、X射线衍射仪及差热分析仪。材料包括TA2钛合金、FeCoCrAlCu粉末、纳米SiB6及镍/银包覆碳纳米管。
4:实验流程与操作步骤:
通过设定激光功率、扫描速度、送粉速率及光斑直径等参数实施激光熔覆工艺,随后分析所制复合材料的微观组织与性能。
5:数据分析方法:
采用扫描电镜和高分辨透射电镜观察微观组织,X射线衍射进行物相分析,并测试耐腐蚀与抗氧化性能。
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HKL Nordlys orientation imaging microscope system
HKL Nordlys
Oxford Instruments
Used for EBSD data collection.
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TLF1500 TURBO laser materials processing system
TLF1500 TURBO
Trumpf Group
Used for laser melting deposition (LMD) process to fabricate composites.
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Scanning electron microscope
JSM-6700F
Used to observe the microstructures of the produced LMD composites.
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High resolution transmission electron microscope
Japan Electron Optics Laboratory Co. Ltd.
Used for detailed microstructure observation.
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SmartLab
Used to identify the phase constitution of the selected LMD composites.
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