激光熔覆碳納米管增強Ni基復(fù)合涂層研究.pdf

1、高速重載列車在運行制動過程中產(chǎn)生的巨大摩擦力和熱量將導(dǎo)致制動盤產(chǎn)生大量的損耗和裂紋從而縮短使用壽命，這將大大增加運營成本，因此對制動盤的表面改性尤為重要。本文運用激光熔覆技術(shù)，使用同步送粉的方式在45鋼表面制備了CNTs/SiC/Ni復(fù)合涂層，主要對碳納米管的純化、復(fù)合粉末的球磨、激光工藝參數(shù)以及碳化硅和碳納米管的含量進(jìn)行研究，通過對涂層的顯微組織、摩擦系數(shù)、磨損量和硬度的分析，探索了碳納米管的增強機理，得出以下結(jié)論：
　?。?）

2、隨著硝酸回流的時間增加，碳納米管的純化和分散明顯改善。當(dāng)回流時間為9h時，CNTs分散最均勻，失重比為18.4%。損失的質(zhì)量主要為雜質(zhì)粒子和碳納米管壁缺陷處的碳原子，碳納米管管壁出現(xiàn)大量的羥基和羧基官能團(tuán)，有利于加強碳納米管的活性。隨著回流時間的延長，碳納米管分散增加，但硝酸對碳納米管過度氧化，導(dǎo)致CNTs大量的斷裂，碳納米管管壁變薄嚴(yán)重。
　?。?）隨著球磨轉(zhuǎn)速的提高，粉末分散呈先變好后變差的趨勢。當(dāng)球磨轉(zhuǎn)速為300r/min時

3、，粉末分散最均勻，碳納米管損傷最小，且碳納米管未出現(xiàn)分層團(tuán)聚。但轉(zhuǎn)速過低，粉末團(tuán)聚嚴(yán)重；轉(zhuǎn)速過高，碳納米管被大量的切斷，導(dǎo)致碳納米管結(jié)構(gòu)完整性被嚴(yán)重破壞。
　?。?）當(dāng)碳化硅含量為15%時，熔覆層組織形貌達(dá)到最優(yōu)值，且硬度和耐磨性也最好，硬度為394.6HV0.2，為基板的1.6倍；磨損量最小僅為0.0368g。當(dāng)碳納米管為16%vol時達(dá)到最佳，熔覆層晶粒大小最為均勻，碳納米管分布在晶界處。涂層機械性能最好，硬度為446.5HV