碳納米管/鋁基復合材料陽極氧化與耐腐蝕性能

申世軍　錢小明　陳登海　王煜　譚占秋　李志強

摘要：采用疊片粉末冶金技術制備CNT/2024Al復合材料錠坯，經熱軋變形加工后，通過陽極氧化在板材表面生成一層均勻、致密的氧化膜，并對陽極氧化后的復合材料板材抗鹽霧腐蝕性能進行研究。采用SEM對比分析了復合材料板材的陽極氧化膜微觀結構及其在鹽霧氣氛下的變化規律;采用萬能拉伸試驗機研究陽極氧化對鹽霧腐蝕后材料力學性能的影響。結果表明，未經陽極氧化的樣品，暴露在鹽霧條件下將發生顯著的腐蝕現象，導致材料的拉伸強度和延伸率降低;采用陽極氧化處理后，會在復合材料表面生成約2 μm的致密氧化膜，可有效阻止鹽霧腐蝕，有效避免材料腐蝕后的力學性能下降。

關鍵詞：碳納米管/鋁基復合材料;陽極氧化;鹽霧腐蝕;力學性能

中圖分類號：TG178 文獻標志碼：A 文章編號：1001-2303（2020）01-0042-05

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.01.06

0 前言

以2024硬鋁為代表的2XXX系鋁合金作為輕質結構材料，在航空航天中具有廣闊的應用前景[1]。然而，近年來航天技術的快速發展對結構輕量化提出了更高的要求，通過添加高性能納米增強相提升鋁合金的彈性模量和拉伸強度，成為航天輕量化發展的主流趨勢之一。新型高性能碳納米管（CNTs）與鋁合金復合制備的CNT/Al合金復合材料，在顯著提升模量、強度的同時，不會明顯降低合金的變形與機械加工能力，近年來備受科研機構與用戶單位關注[2-3]。近10年來，國內外在CNT/Al復合材料的制備研究方面已經取得顯著的研究進展[2，4]，但針對其具體應用環境下的材料特性及使役行為研究還鮮有報道。……