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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).

通过各种粉末冶金路线，即放电等离子烧结（SPS）和高压扭转（HPT）方法，制备具有高达5wt%（即9.7vol%）纳米管分数的铝/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-射线分析证实了这两个阶段的集成成相当致密和紧凑的复合材料。没有其他相，如铝硼化物或氮化物，形成在两个系列的Al-BNNT宏观复合材料。HPT样品的硬度随着Al颗粒中BNNT含量的增加而急剧增加。Al-BNNT 3.0重量%样品的值是纯Al HPT压坯（90 MPa）的两倍以上（190 MPa）。含有3.0wt%BNNT的Al-BNNTs HPT样品的室温极限拉伸强度（~300 MPa）比不含BNNT的HPT Al压坯的室温极限拉伸强度（~200 MPa）大~1.5倍。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Fabrication and characteristics of melt-spun Al ribbons reinforced with nano/micro-BN phases

DOI：
10.1016/j.actamat.2013.08.062
发表时间：
2013-12
期刊：
Acta Materialia
影响因子：
9.4
作者：
M. Yamaguchi;Jens Bernhardt;K. Faerstein;D. Shtansky;Y. Bando;I. Golovin;H. Sinning;D. Golberg
通讯作者：
M. Yamaguchi;Jens Bernhardt;K. Faerstein;D. Shtansky;Y. Bando;I. Golovin;H. Sinning;D. Golberg

Boron nitride nanotubes : past, present and future

氮化硼纳米管：过去、现在和未来

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Murni Handayani;Shun Gohda;Hirofumi Tanaka;Daisuke Tanaka;Takuji Ogawa;Golberg D.
通讯作者：
Golberg D.

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