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公开(公告)号：CN111633037A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010528736.1
申请日：2020-06-11
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明公开了一种纳米碳化硅颗粒增强铝基复合材料及其制备方法。首先在铝片表面铺覆碳化硅颗粒，将多个铝片叠放后在室温下进行轧制变形，变形后沿长度方向对折，然后再进行轧制，重复以上过程直至循环50次以上；随后每次轧制变形前，将样品加热保温，重复数次最终获得块体复合材料。在室温变形过程中，在基体的塑性流变作用下，碳化硅颗粒面密度和层间距都逐渐减小，当轧制道次足够高时，即可得碳化硅颗粒纳米级均匀分散效果；高温轧制使复合材料进一步致密化且降低基体中晶格缺陷密度。该方法所需设备为工业轧机和马沸炉，工艺简单，成本低，方便大规模工业应用，所得复合材料基体晶粒细小，纳米颗粒含量高且分散均匀，具有优良的强度和韧性。
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公开(公告)号：CN113198840B
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202110434843.2
申请日：2021-04-22
申请人： 武汉大学
IPC分类号： B21B1/38 , B21B47/00 , C01B32/184
摘要： 本发明涉及石墨烯及其复合材料的制备的技术领域，具体涉及一种碳纳米管制备石墨烯的方法及其应用，室温下，将碳纳米管在溶剂中进行分散，并将其分散液涂敷在洁净的金属基片表面；待溶剂挥发后，在室温无润滑条件下，用金属基片将碳纳米管夹在中间进行轧制；轧制一次后，将样品对半折叠，继续轧制，重复对折、轧制至一定道次；轧制完成后，碳纳米管逐渐展开生成石墨烯。本发明的制备方法无需采用化学试剂，工艺简单，无化学污染，效率高，能得到层数低的高质量石墨烯，适合工业化生产。本发明利用本发明制备的石墨烯直接作为增强体，实现复合材料强度与塑性的良好平衡，同时能突破添加石墨烯体积分数的限制，使复合材料达到更高的强度。
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公开(公告)号：CN109913678B
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN201910197518.1
申请日：2019-03-15
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明公开了一种TiAl3颗粒增强铝基复合材料及其制备方法和应用。首先使用室温累积叠轧技术使纳米钛粉在铝基体中均匀分散，然后在低于铝熔点的温度下热轧使Ti和Al反应生成弥散的TiAl3颗粒，得到了致密性良好的TiAl3颗粒增强铝基复合材料，最后在高于铝熔点的温度下热挤轧挤出样品中的Al，从而显著提高了样品中TiAl3的含量，并改善了TiAl3颗粒的均匀性，同时样品的致密度在热挤轧过程中进一步得到提高。该复合材料具有良好的硬度、强度，硬度最高可达180Hv，为纯铝的6倍以上，抗拉强度最高可达455MPa，为纯铝的6倍以上，在轻质高强的结构‑功能材料领域具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN109680182B
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN201910129546.X
申请日：2019-02-21
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明公开了一种铝‑钛铝金属间化合物‑氧化铝复合材料及其制备方法和应用。首先将纳米TiO2颗粒与铝片通过累积叠轧制成Al‑TiO2复合材料预制体；然后将Al‑TiO2复合材料预制体置于高温高压条件下诱发原位化学反应生成TiAl3和Al2O3混合颗粒；随后将样品加热至铝熔点以上温度进行热挤压处理，获得最终的Al‑TiAl3‑Al2O3复合材料。该工艺利用较低的初始TiO2颗粒体积分数，通过Al‑TiO2间的化学反应和铝的选择性热挤压，大幅调节目标颗粒的含量，生成的TiAl3颗粒和Al2O3颗粒总体积分数为初始TiO2颗粒体积分数的3.6‑9.9倍，且显微组织细小，颗粒分布均匀。本发明所制得的Al‑TiAl3‑Al2O3复合材料力学性能优异，硬度最高达532.8HV，是纯铝的21.7倍，室温压缩强度最高达1311.9MPa，300℃下压缩强度最高达918.6MPa，600℃下压缩强度最高达564.6MPa，700℃下压缩强度为225.2MPa。
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公开(公告)号：CN109680182A
公开(公告)日：2019-04-26
申请号：CN201910129546.X
申请日：2019-02-21
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明公开了一种铝-钛铝金属间化合物-氧化铝复合材料及其制备方法和应用。首先将纳米TiO2颗粒与铝片通过累积叠轧制成Al-TiO2复合材料预制体；然后将Al-TiO2复合材料预制体置于高温高压条件下诱发原位化学反应生成TiAl3和Al2O3混合颗粒；随后将样品加热至铝熔点以上温度进行热挤压处理，获得最终的Al-TiAl3-Al2O3复合材料。该工艺利用较低的初始TiO2颗粒体积分数，通过Al-TiO2间的化学反应和铝的选择性热挤压，大幅调节目标颗粒的含量，生成的TiAl3颗粒和Al2O3颗粒总体积分数为初始TiO2颗粒体积分数的3.6-9.9倍，且显微组织细小，颗粒分布均匀。本发明所制得的Al-TiAl3-Al2O3复合材料力学性能优异，硬度最高达532.8HV，是纯铝的21.7倍，室温压缩强度最高达1311.9MPa，300℃下压缩强度最高达918.6MPa，600℃下压缩强度最高达564.6MPa，700℃下压缩强度为225.2MPa。
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公开(公告)号：CN113322392B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202110540207.8
申请日：2021-05-18
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明涉及金属基复合材料制备领域，具体公开了一种纳米碳化硅颗粒增强铝合金基复合材料的制备方法。将纳米碳化硅颗粒、合金元素粉末或薄片夹在多片铝板中间，在室温下进行轧制，轧制后沿轧制方向对折，重复轧制‑对折过程多道次。轧制后的样品重复进行加热压轧，得到最终完全致密化的块体铝合金基复合材料。多道次轧制过程中，在剧烈塑性变形作用下，合金元素逐步溶解进入铝基体，达到固态合金化的效果，形成铝合金基体；同时碳化硅颗粒也被均匀分散在铝合金基体中。该方法所需设备为工业轧机和马弗炉，工艺简单，所得复合材料中元素全部固溶且纳米颗粒分散均匀，晶粒细小，具有优良的强度和韧性。
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公开(公告)号：CN113322392A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110540207.8
申请日：2021-05-18
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明涉及金属基复合材料制备领域，具体公开了一种纳米碳化硅颗粒增强铝合金基复合材料的制备方法。将纳米碳化硅颗粒、合金元素粉末或薄片夹在多片铝板中间，在室温下进行轧制，轧制后沿轧制方向对折，重复轧制‑对折过程多道次。轧制后的样品重复进行加热压轧，得到最终完全致密化的块体铝合金基复合材料。多道次轧制过程中，在剧烈塑性变形作用下，合金元素逐步溶解进入铝基体，达到固态合金化的效果，形成铝合金基体；同时碳化硅颗粒也被均匀分散在铝合金基体中。该方法所需设备为工业轧机和马弗炉，工艺简单，所得复合材料中元素全部固溶且纳米颗粒分散均匀，晶粒细小，具有优良的强度和韧性。
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公开(公告)号：CN113088840A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110334758.9
申请日：2021-03-29
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明属于材料制备领域，具体涉及一种铝合金的制备方法。将合金元素粉末或小片层夹在多片铝片中间，在室温下进行多道次轧制，每次轧制后沿长度方向对折，重复轧制‑对折循环50次以上，随后将样品进行加热保温‑轧制，重复数次最终获得铝合金。在室温轧制过程中，在基体的塑性流变作用下，合金颗粒被集中应力破碎，且面密度和层间距都逐渐减小。当轧制道次足够高时，合金颗粒可被细化至纳米颗粒且均匀分散，同时变形产生的位错通道和局部升温加速合金元素的扩散，使其固溶。高温轧制进一步固溶合金元素且降低合金缺陷。本发明的方法所需设备为工业轧机和马沸炉，工艺简单，所制得合金的元素全部固溶，晶粒内有层状结构，具有优良的强度和韧性。
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公开(公告)号：CN110923591A
公开(公告)日：2020-03-27
申请号：CN201911034547.2
申请日：2019-10-29
申请人： 武汉大学
IPC分类号： C22C47/20 , C22C49/02 , C01B32/184 , C22C49/14 , C22C101/10
摘要： 本发明公开了一种石墨烯的制备方法及其应用，将具有(002)织构的石墨纸夹在纯铜片中间，在室温无润滑条件下对其进行连续多道次累积叠轧。石墨纸具有特定织构即石墨纸内部层与层相互平行且均平行于轧制方向，在轧制力作用下，纯铜片发生严重塑性变形使石墨纸层与层之间受到平行于轧制方向的剪切应力，该剪切应力大于石墨纸内部层间范德瓦耳斯力，石墨纸层与层开始沿平行于轧制方向剥离，随着轧制道次增加，石墨纸逐层减薄，最终减薄为少层石墨烯。该方法所需设备为工业轧机和马沸炉，操作简单、成本低、无污染且能制备出单层石墨烯。将本发明制备的石墨烯与纯铜片仅进行一次热轧便可得到强塑性极佳且高强高导的石墨烯/铜复合材料。
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公开(公告)号：CN113198840A
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202110434843.2
申请日：2021-04-22
申请人： 武汉大学
IPC分类号： B21B1/38 , B21B47/00 , C01B32/184
摘要： 本发明涉及石墨烯及其复合材料的制备的技术领域，具体涉及一种碳纳米管制备石墨烯的方法及其应用，室温下，将碳纳米管在溶剂中进行分散，并将其分散液涂敷在洁净的金属基片表面；待溶剂挥发后，在室温无润滑条件下，用金属基片将碳纳米管夹在中间进行轧制；轧制一次后，将样品对半折叠，继续轧制，重复对折、轧制至一定道次；轧制完成后，碳纳米管逐渐展开生成石墨烯。本发明的制备方法无需采用化学试剂，工艺简单，无化学污染，效率高，能得到层数低的高质量石墨烯，适合工业化生产。本发明利用本发明制备的石墨烯直接作为增强体，实现复合材料强度与塑性的良好平衡，同时能突破添加石墨烯体积分数的限制，使复合材料达到更高的强度。
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