Development of novel ultralight and superstrong hybrid materials made of low density metals/alloys reinforced with boron nitride nanotubes for automobile and aerospace applications

开发由氮化硼纳米管增强的低密度金属/合金制成的新型超轻超强混合材料，用于汽车和航空航天应用

基本信息

批准号：
23310082
负责人：
GOLBERG Dmitri
金额：
$ 7.99万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

Aluminum/Boron nitride nanotube (BNNT) composites with up to 5 wt% (i.e. 9.7 vol%) nanotube fractions were prepared via various powder metallurgy routes, namely, Spark Plasma Sintering (SPS) and High Pressure Torsion (HPT) methods. Optical microscopy, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and energy dispersive X-ray analysis confirmed the integration of the two phases into decently dense and compact composites. No other phases, like Al borides or nitrides, form in the Al-BNNTs macrocomposites of the two series. The hardness of HPT samples was drastically increased with increasing BNNTs content in Al pellets. The value for Al-BNNT 3.0 wt% sample was more than doubled (190 MPa) compared to a pure Al HPT compact (90 MPa). And the room temperature ultimate tensile strength of Al-BNNTs HPT samples containing 3.0 wt% BNNT (~300 MPa) became ~1.5 times larger than that of a BNNT-free HPT Al compact (~200 MPa).

通过各种粉末冶金途径，即火花等离子烧结 (SPS) 和高压扭转 (HPT) 方法，制备了纳米管含量高达 5 wt%（即 9.7 vol%）的铝/氮化硼纳米管 (BNNT) 复合材料。光学显微镜、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射和能量色散X射线分析证实了两相整合成相当致密和致密的复合材料。这两个系列的 Al-BNNT 宏观复合材料中没有形成其他相，如硼化铝或氮化铝。随着铝球团中 BNNT 含量的增加，HPT 样品的硬度急剧增加。与纯 Al HPT 复合片 (90 MPa) 相比，Al-BNNT 3.0 wt% 样品的值增加了一倍多 (190 MPa)。含有 3.0 wt% BNNT 的 Al-BNNT HPT 样品的室温极限拉伸强度（约 300 MPa）比不含 BNNT 的 HPT Al 压坯（约 200 MPa）大约 1.5 倍。

项目成果

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会议论文数量（0）

专利数量（0）

Nonwetting and optical properties of BN nanosheet films

DOI：
10.1680/si.12.00007
发表时间：
2013-03
期刊：
Surface Innovations
影响因子：
3.5
作者：
A. Pakdel;Y. Bando;D. Shtansky;D. Golberg
通讯作者：
A. Pakdel;Y. Bando;D. Shtansky;D. Golberg

Ultrahigh Torsional Stiffness and Strength of Boron Nitride Nanotubes

DOI：
10.1021/nl303601d
发表时间：
2012-12-01
期刊：
NANO LETTERS
影响因子：
10.8
作者：
Garel, Jonathan;Leven, Itai;Joselevich, Ernesto
通讯作者：
Joselevich, Ernesto

Nanomaterial Engineering and Property Studies in a Transmission Electron Microscope

DOI：
10.1002/adma.201102579
发表时间：
2012-01
期刊：
Advanced Materials
影响因子：
29.4
作者：
D. Golberg;P. Costa;Ming‐Sheng Wang;Xianlong Wei;Daiming Tang;Zhi Xu;Y. Huang;U. Gautam;Baodan Liu;H. Zeng;Naoyki Kawamoto;C. Zhi;M. Mitome;Y. Bando
通讯作者：
D. Golberg;P. Costa;Ming‐Sheng Wang;Xianlong Wei;Daiming Tang;Zhi Xu;Y. Huang;U. Gautam;Baodan Liu;H. Zeng;Naoyki Kawamoto;C. Zhi;M. Mitome;Y. Bando

Weak morphology dependent valence band structure of boron nitride