Araştırmacılar geliştirmede bir atılım gerçekleştirdiler.karbon nanotüp (CNT)benzersiz kristal içi dağılabilirliğe sahip ultra kısa CNT'ler kullanılarak güçlendirilmiş alüminyum kompozitler. Nano ölçekli karbon nanotüpler, ultra ince alüminyum tanecikleri içerisinde eşit şekilde dağılmıştır. Granüller arası CNT dispersiyonuna sahip tipik CNT/Al kompozitleri ile karşılaştırıldığında, bu kristal içi karbon nanotüp/alüminyum kompoziti, dislokasyonları sabitleme ve sürdürme konusunda daha güçlü bir yeteneğe sahiptir, bu da daha fazla güç ve süneklik sağlar. Bu yenilikçi kristal içi dağılım stratejisi, güçlü ve dayanıklı nanokarbonla güçlendirilmiş metal bazlı kompozit malzemelerin geliştirilmesi için yeni bir yol sağlar. Araştırma yakın zamanda saygın bir akademik dergide yayınlandı.
Araştırmacılara göre ultra kısa CNT'lerin kullanımı, geleneksel CNT'lere göre daha iyi dağılabilirlik ve daha düşük işlem maliyetleri de dahil olmak üzere çeşitli avantajlar sağlıyor. CNT'lerin alüminyum taneleri içindeki dağılımı, CNT topaklaşması ve arayüzey boşluklarının oluşması riskini ortadan kaldırır. Bu kristal içi dağılım, kompozit malzemenin genel mekanik performansını önemli ölçüde artırır.
Çalışma, kristal içi karbon nanotüp/alüminyum kompozitlerin mekanik özellikleri hakkında fikir veriyor ve üstün mukavemet ve sünekliğe sahip nanoyapılı metal bazlı kompozit malzemelerin tasarlanması için yeni olanaklar sunuyor. Bu tür malzemelerin havacılık, otomobil ve diğer yüksek performanslı mühendislik alanlarında potansiyel uygulamaları vardır.
Şekil 1. Değişken hızlı bilyalı öğütme, sinterleme ve sıcak ekstrüzyon işlemleri yoluyla uzun ve kısa CNT/Al kompozit malzemelerinin hazırlanmasını gösteren şematik diyagram
Şekil 2. Uzun (a) ve kısa (b) CNT/Al kompozit malzemelerin TEM görüntüleri. Ekstrüde kompozit malzemelerde tanecikler arası ve tanecik içi karbon nanotüplerin yüzdesi ve uzunluk dağılımı: (a) uzun CNT/Al kompozit malzemeler, (b) kısa CNT/Al kompozit malzemeler.
Şekil 3. (a) Uzun karbon nanotüp/alüminyum kompozit malzemenin STEM görüntüsü; beyaz oklar karbon nanotüpleri gösterir ve (b-d) HRTM, γ - Al2O3 ve Al4C3 ile karbon nanotüp yapısını gösterir; (e) Kısa CNT/Al kompozit malzeme, beyaz ok CNT'leri temsil eder, (f-h) HRTEM, CNT'lerin ve γ - Al2O3'ün yapısını temsil eder.
Şekil 4. (a) Mühendislik çekme gerilim-gerinim eğrisi, (b) Gerçek gerilim-gerinim eğrisi, (c) Al ve uzun kısa CNT/Al kompozit malzemelerin gerinim sertleşme oranı eğrisi. (d) Uzama oranı ve güçlendirme verimliliği.
Şekil 5. %4 çekme deformasyonundan sonra kompozit malzemelerin STEM görüntüleri ve çıkık yoğunluğu: (a), (c) uzun CNT/Al kompozit malzemeler ve (b), (d) kısa CNT/Al kompozit malzemeler.
SAT NANO, karbon nanotüpün en iyi tedarikçilerinden biridir; MWCNT, MWCNT-OH, MWCNT-COOH tozu sunabiliriz, herhangi bir sorunuz varsa lütfen sales03@satnano.com adresinden bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.
