鍍鎳碳納米管對Mo2FeB2基金屬陶瓷組織與性能的影響

黃 遼，潘應君，柯德慶，王 盼，李子豪，常智敏

(武漢科技大學材料與冶金學院，湖北 武漢, 430081)

Mo2FeB2基金屬陶瓷是一種成本較低的新型硬質復合材料，因其較高的硬度、良好的導電率和優異的耐磨、耐腐蝕、耐高溫及耐疲勞性能，且與鋼基體冶金結合良好而被廣泛應用于軍事、航天、民生等領域[1]。但在當前工業加工及產品使用過程中，Mo2FeB2基金屬陶瓷普遍存在脆性大、韌性低等突出問題，在一定程度上限制了該類材料的進一步推廣和應用，因此，開展針對Mo2FeB2基金屬陶瓷強韌化的研究具有重要的實際應用價值。金屬陶瓷材料的強韌化機理主要有顆粒增強、晶須增強、纖維增強等基本類型[2-4]，迄今為止，大多數相關研究主要圍繞顆粒增強機制展開，關于晶須和纖維作為金屬陶瓷復合材料增強體的研究報道相對較少。碳納米管(CNTs)自從1991年被Lijima S[5]發現以來,一直都是科學界的研究熱點，無縫管狀結構的碳納米管具有極高的強度、韌性及彈性模量，是一種理想的復合材料纖維增強體[6-7]，因此，本文以鍍鎳碳納米管作為Mo2FeB2基金屬陶瓷材料增強體，研究了該增強體對復合材料基體組織和性能的影響并分析了其中的增韌機制，以期為纖維增強復合材料機理的深入研究提供一定的參考。

1 試驗

1.1 碳納米管(CNTs)的鍍鎳處理

碳納米管由東莞捷誠石墨制品有限公司生產，為多壁結構，其直徑為2～10 nm，長度為1～10 μm，比表面積40～300 m2/g，純度大于95%。在鍍鎳處理前先對CNTs進行純化活化、敏化[8]以及室溫超聲分散處理，再將其浸入鍍鎳溶液利用集熱式磁力攪拌器在81 ℃溫度下持續攪拌鍍覆1 h，冷卻至室溫再經抽濾、真空干燥后得到表面鍍鎳的CNTs備用。……