Microstructure, wettability, and mechanical properties of ADC12 alloy reinforced with TiO2-coated carbon nanotubes

材料科学 微观结构 复合材料 碳纳米管 润湿 极限抗拉强度 复合数 接触角 纳米颗粒 合金 纳米技术
作者
Min Zeng,Hong Yan,Ke Li,Yushun Lei
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:897: 163181-163181 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2021.163181
摘要

Aluminum matrix composites (AMCs) reinforced by CNTs as lightweight structural materials gain extensive attention. However, the crucial issue limited its application breadth is the poor interfacial bonding between the matrix and CNTs. In this paper, novel TiO2 nanoparticles-coated CNTs (TiO2 @CNTs) fabricated by the alcohol-thermal method were used as the reinforcement to prepare AMCs via high-intensity ultrasonic-assisted casting. The microstructure, wettability, interfacial bonding, and mechanical properties of TiO2 @CNTs/ADC12 composites were investigated in detail. By incorporating TiO2 nanoparticles on the surface of CNTs, the contact angle was reduced from 140.5° to 119°, indicating a significant improvement in the wettability of CNTs to aluminum melt. TEM results revealed that TiO2 nanoparticles homogenously dispersed on the surface of CNTs acted as an interlayer structure between CNTs and matrix, locking the CNTs and improving the CNTs-Al interfacial bonding. The semi-coherent interface was formed at the TiO2/α-Al interface, and the mismatch of (001)TiO2//(100)Al is only 6.52%, indicating a good lattice space matching between TiO2 and α-Al matrix. The TiO2 @CNTs/ADC12 composite with 1.2 wt% TiO2 @CNTs displayed high mechanical properties with yield strength and ultimate tensile strength of 196 MPa and 262 MPa, which were 54% and 29% higher than those of the matrix (127 MPa and 203 MPa), respectively. The better mechanical properties may be attributed to good interfacial bonding caused by the semi-coherent interface created by the TiO2 interlayer, leading to an effective load transfer from matrix to CNTs.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
cdercder应助科研通管家采纳,获得30
3秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
大方百招完成签到,获得积分10
5秒前
海之恋心完成签到 ,获得积分10
5秒前
奥丁不言语完成签到 ,获得积分10
7秒前
牛马完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研民工小叶完成签到 ,获得积分10
15秒前
科研通AI6.3应助yuyuyu采纳,获得10
15秒前
L_MING完成签到,获得积分10
16秒前
计划逃跑完成签到 ,获得积分10
16秒前
kaige88完成签到,获得积分10
19秒前
围城完成签到 ,获得积分10
23秒前
我是笨蛋完成签到 ,获得积分10
28秒前
风趣朝雪完成签到,获得积分10
31秒前
kk完成签到,获得积分10
37秒前
hiraabb完成签到 ,获得积分10
40秒前
xin完成签到 ,获得积分10
42秒前
Rachel完成签到 ,获得积分10
50秒前
桃酥完成签到 ,获得积分10
51秒前
吉吉完成签到,获得积分10
51秒前
meiqi完成签到 ,获得积分10
52秒前
Firsterchao完成签到,获得积分10
52秒前
生动梦松发布了新的文献求助400
54秒前
153266916完成签到 ,获得积分10
54秒前
阿胡完成签到 ,获得积分10
55秒前
niu完成签到 ,获得积分10
59秒前
凡凡完成签到,获得积分10
1分钟前
青水完成签到 ,获得积分10
1分钟前
羊晓瑶完成签到,获得积分10
1分钟前
单纯的小土豆完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
yaomax完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研yu发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
俊秀的棉花糖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
橙子发布了新的文献求助30
1分钟前
zhang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
gxzsdf完成签到 ,获得积分10
1分钟前
群青完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7290586
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8909768
关于积分的说明 18857103
捐赠科研通 6957951
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3209151
关于科研通互助平台的介绍 2378930
邀请新用户注册赠送积分活动 2184892