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石墨烯—Al纳米叠层复合材料的断裂韧性研究: 复合化是金属材料提高力学性能的有效途径。在金属基体中加入具有特定性能或优异综合性能的第二相形成金属基复合材料(Metal Matrix Composites,MMCs),可以弥补金属基体的某些性能短板,实现综合性能的提升...; 刘志颖; 关键词：金属基复合材料断裂韧性悬臂梁; 文献传递

金属材料的构型复合化被引量：17: 2016年; 复合化是金属材料实现高性能化的有效途径,但传统的金属基复合材料多以相与组织在空间的均匀分布为特征,没有充分考虑到材料的复合构型效应,因此不能最大程度地发挥不同组分之间的协同、耦合和多功能响应机制。近年来,国内外的材料科学家逐渐认识到复合构型(Architecture)对于金属基复合材料强韧化的重要作用,并进行了一些探索研究,发现"非均匀"复合构型更有利于发挥复合设计的自由度和复合材料中不同组元间的协同耦合效应,从而发掘金属基复合材料的性能潜力。首先综述了金属材料构型复合化的研究进展,进而以复合构型的优化设计为切入点,提出可以通过借鉴生物结构材料中的精细复合构型,来制备具有优异综合力学性能的金属基复合材料。该研究理念在石墨烯-Al,碳纳米管-Al等材料体系中得到了验证,所制备的复合材料具有良好的强度与塑性/韧性匹配。最后,展望了金属材料构型复合化的发展趋势,指出可采用先进的微纳米尺度测量技术结合显微结构表征的方法,以准确揭示非均匀复合结构的性能响应机理,阐明其构-效关系,为复合构型的进一步优化设计与精确"剪裁"提供途径与方法。; 郭强李志强赵蕾李赞冯思文张荻; 关键词：金属基复合材料强韧化显微结构

碳纳米管/铝复合材料界面调控研究进展被引量：6: 2016年; 从碳纳米管表面改性、金属基体合金化和复合工艺优化三个方面综述了碳纳米管增强铝基复合材料界面设计与调控的研究新进展,并对未来可能的发展新趋势进行了展望。现有的界面设计研究尚存在一定的局限性,如碳纳米管表面改性引入金属或氧化物连续镀膜将碳纳米管与基体隔离,缺乏对镀膜尺寸和分布的设计调控,未能有效发挥碳纳米管自身的复合强化作用,未来需要针对复合材料的具体应用和性能需求,更有针对性地设计碳纳米管的表面状态或复合界面的结合程度,如:碳纳米管表面缺陷修饰、复合材料构型优化设计等,并对表面修饰产物的尺寸和分布进行精细有效的调控,以获得更为理想的界面状态,充分发挥纳米碳的增强效率。; 鄢来朋谭占秋熊定邦范根莲李志强张荻; 关键词：碳纳米管铝基复合材料表面改性

SIMULATION OF COMPRESSIVE BEHAVIOUR OF GRAPHENE REINFORCED ALUMINIUM MATRIX COMPOSITES MICROPILLARS: Graphene is a novel material in which single-layer carbon atoms are tightly packed into a 2D honeycomb lattice...; Yishi SuYang YuZan LiQiang GuoZhiqiang LiGenlian FanDingbang XiongDi Zhang

石墨烯增强金属基复合材料的结构建模与拉伸模拟（英文）被引量：7: 2018年; 石墨烯具有优异的机械性能,已成为众多复合材料中的理想增强体材料.本研究采用片状粉末冶金方法制备了具有仿生叠层结构的石墨烯/铝基复合材料,同时对纯铝基体与石墨烯/铝基复合材料进行了拉伸试验.通过基于Python语言自主研发的复合材料结构建模程序,可以有效建立石墨烯/铝基复合材料的三维复合结构模型,并实现石墨烯尺寸、形貌、取向、位置与含量等可控重构分布.通过引入组分材料力学性能、损伤行为、界面行为及边界条件等实现了石墨烯/铝基复合材料的拉伸行为模拟,并揭示了石墨烯形貌、石墨烯/铝界面、复合构型与失效行为等复合因素的影响规律,对理解石墨烯/铝基复合材料的变形机理提供了有力依据.; 苏益士李赞俞洋赵蕾李志强郭强熊定邦张荻; 关键词：金属基复合材料石墨铝基复合材料 PYTHON语言

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国家自然科学基金(51131004)