遗态法制备仿贝壳金属基复合材料及断裂机制研究

项目名称： 遗态法制备仿贝壳金属基复合材料及断裂机制研究

项目编号： No.51371115

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 熊定邦

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 层状复合结构是自然界长期进化而优选的强韧化解决方案，其中贝壳珍珠层仿生制备是高强超韧材料的开发重点。针对仿贝壳金属基复合材料制备困难这一关键科学问题，本项目拟采用遗态法，即以铜为代表金属，复制杉木的层状多孔结构，随后在该多孔金属前驱结构中均匀分散碳纳米管，并通过变形加工的致密化工艺，来制备仿贝壳桥联叠层结构的碳纳米管/铜基复合材料。通过结构参量（特征尺度、界面结构）的定向调控，研究层间桥联强韧化、叠层韧化、基体细晶强化和碳纳米管承载等机制的协调耦合效应，优化出具有高强韧兼顾功能的仿生金属基复合材料的制备方法，构筑金属基复合材料仿生复合的新技术原型。同时，结合同步辐射光源位相衬度显微断层技术，原位研究力场作用下桥联叠层结构的断裂行为和组织演变规律，揭示构型与性能之间的耦合响应机理，为高性能金属基复合材料的仿生复合化提供理论依据和实用途径。

中文关键词： 金属基复合材料；仿生复合；强韧化；电导率；石墨烯

英文摘要： Laminated hybrid structure is selected by nature evolution for strengthen-toughening,in which biomimetic preparation of nacre-like materials is the focus for developing high-strength and super-toughness composties. To solve the difficulties in preparing n

英文关键词： metal matrix composites；bioinspired composite；strengthening and toughening；electrical conductivity；graphene