(GNPs+B)/TC4復合材料組織和硬度研究

張 雷，于佳石，許凱旋，董龍龍,3，張于勝,，周 廉

(1. 東北大學 材料科學與工程學院, 遼寧 沈陽 110819)

(2. 西安稀有金屬材料研究院有限公司, 陜西 西安 710016)

(3. 西北有色金屬研究院, 陜西 西安 710016)

鈦和鈦合金具有低密度、高比強度、優異的耐腐蝕性和良好的生物相容性，被廣泛用于航空航天、武器、汽車、化工、生物醫療和其他工業領域[1-5]。隨著科技的發展和武器的更新換代，對鈦合金力學性能的要求也越來越高，現有鈦合金所具有的力學性能已經難以滿足要求。常規鈦合金強化機制包括位錯強化[6]、細晶強化[7]、固溶強化[8, 9]、彌散強化[10]和微量元素強化[11]。在過去的幾十年中，鈦基復合材料(TiMCs)由于其優越的機械性能和相對較低的成本而引起了人們的關注。鈦基復合材料應用的主要強化機制是細晶強化、彌散強化和增強相載荷傳遞效應[12]，其中原位生成增強相法制備鈦基復合材料具有增強相與基體界面結合良好且力學性能穩定等優點備受人們關注。近年來，石墨烯因優異的機械性能已成為復合材料的理想增強材料[13]。可用于增強鈦合金的碳納米材料有很多，如碳納米管(CNTs)、氧化石墨烯(GO)、還原氧化石墨烯(rGO)和石墨烯納米片(GNPs)等。研究發現，在各種碳納米材料中，GNPs的增強效果最佳[13]。科研人員對GNPs網絡結構增強金屬基復合材料[14]和硼化鈦晶須(TiBw)網絡結構增強鈦基復合材料[15]已經進行了比較系統的研究并取得了較為可觀的成果。不過利用GNPs增強的鈦基復合材料可能會使GNPs結構遭到破壞。……