T6和T8时效处理对石墨烯增强AA2219复合材料力学和微观结构性能的影响——储氢罐内衬应用研究

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本研究考察了用于储氢罐内衬应用的石墨烯增强AA2219复合材料的力学和微观结构性能。采用高能球磨、超声辅助搅拌铸造和挤压铸造相结合的新型工艺路线，实现了0.5 wt.%石墨烯纳米片的均匀分散，有效抑制了团聚。复合材料经T6和T8时效处理以优化其性能。微观结构分析表明晶粒得到细化，Al2Cu析出物分布均匀，石墨烯保持稳定。力学性能测试显示：铸态复合材料的抗拉强度（UTS）为308.6 MPa，伸长率为13.68%；T6处理后UTS提高至353.6 MPa，伸长率为11.24%；T8处理进一步将UTS提升至371.5 MPa，伸长率为8.54%。硬度提高46%，从铸态的89.6 HV增加到T8处理后的131.3 HV。断口形貌分析表明热处理后断裂模式从脆性转变为韧性。本研究旨在开发用于储氢应用的轻质高强复合材料。创新之处在于集成化工艺方法确保了石墨烯均匀分散和优异的力学性能。研究结果表明该复合材料适用于先进航空推进系统。

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