Các nhà nghiên cứu đã đạt được bước đột phá trong việc phát triểnống nano cacbon (CNT)vật liệu tổng hợp nhôm được gia cố bằng cách sử dụng CNT siêu ngắn với khả năng phân tán trong tinh thể độc đáo. Các ống nano carbon có kích thước nano được phân bố đồng đều trong các hạt nhôm siêu mịn. Khi so sánh với vật liệu tổng hợp CNT/Al điển hình có độ phân tán CNT giữa các hạt, hỗn hợp nhôm/ống nano carbon nội tinh thể này có khả năng neo và duy trì độ lệch mạnh hơn, dẫn đến tăng cường độ bền và độ dẻo. Chiến lược phân tán trong tinh thể cải tiến này cung cấp một con đường mới để phát triển các vật liệu composite dựa trên kim loại được gia cố bằng kim loại nanocarbon mạnh mẽ và bền bỉ. Nghiên cứu này đã được công bố gần đây trên một tạp chí học thuật có uy tín.
Theo các nhà nghiên cứu, việc sử dụng CNT siêu ngắn mang lại một số lợi thế so với CNT truyền thống, bao gồm khả năng phân tán tốt hơn và chi phí xử lý thấp hơn. Sự phân bố CNT bên trong các hạt nhôm giúp loại bỏ nguy cơ kết tụ CNT và hình thành các khoảng trống giữa các bề mặt. Sự phân tán trong tinh thể này cải thiện đáng kể hiệu suất cơ học tổng thể của vật liệu composite.
Nghiên cứu này cung cấp cái nhìn sâu sắc về các tính chất cơ học của vật liệu tổng hợp ống nano carbon/nhôm nội tinh thể và mở ra những khả năng mới để thiết kế vật liệu composite dựa trên kim loại có cấu trúc nano với độ bền và độ dẻo vượt trội. Những vật liệu như vậy có những ứng dụng tiềm năng trong ngành hàng không vũ trụ, ô tô và các lĩnh vực kỹ thuật hiệu suất cao khác.
Hình 1. Sơ đồ chuẩn bị vật liệu composite CNT/Al dài và ngắn thông qua quá trình nghiền bi, thiêu kết và ép đùn nóng với tốc độ thay đổi
Hình 2. Ảnh TEM của vật liệu composite CNT/Al dài (a) và ngắn (b). Tỷ lệ phần trăm và sự phân bố chiều dài của ống nano carbon giữa các hạt và nội hạt trong vật liệu composite ép đùn: (a) vật liệu composite CNT/Al dài, (b) vật liệu composite CNT/Al ngắn.
Hình 3. (a) Ảnh STEM của vật liệu composite ống nano carbon/nhôm dài, với mũi tên trắng hiển thị ống nano carbon và (b-d) HRTM hiển thị cấu trúc ống nano carbon, với γ - Al2O3 và Al4C3; (e) Vật liệu composite CNT/Al ngắn, mũi tên trắng tượng trưng cho CNT, (f-h) HRTEM tượng trưng cho cấu trúc của CNT và γ - Al2O3.
Hình 4. (a) Đường cong ứng suất-biến dạng kỹ thuật, (b) Đường cong ứng suất-biến dạng thực, (c) Đường cong tốc độ biến dạng biến dạng của Al và vật liệu composite CNT/Al ngắn dài. (d) Tốc độ giãn dài và hiệu quả tăng cường.
Hình 5. Ảnh STEM và mật độ trật khớp của vật liệu composite sau biến dạng kéo 4%: (a), (c) vật liệu composite CNT/Al dài và (b), (d) vật liệu composite CNT/Al ngắn.
SAT NANO là một trong những nhà cung cấp ống nano carbon tốt nhất, chúng tôi có thể cung cấp bột MWCNT, MWCNT-OH, MWCNT-COOH, nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào, vui lòng liên hệ với chúng tôi theo địa chỉ sales03@satnano.com
