《表1 不同CNTs含量AlSi10Mg复合材料的致密度与强度》

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《添加碳纳米管对选区激光熔化AlSi10Mg合金缺陷的影响》

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利用阿基米德原理测试相同工艺参数制备的AlSi10Mg合金和CNTs含量为0.05%、0.1%及0.5%的CNTs-AlSi10Mg复合材料的致密度，并对其进行拉伸试验获得其极限抗拉强度（ultimate tensile strength，UTS）结果如表1。SLM制备纯AlSi10Mg合金的致密度可以达到98.04%，添加少量的CNTs对材料致密度并没有显著影响，但当添加CNTs的含量持续增加时，材料的致密度有所下降，当CNTs添加为0.5%时，CNTs（0.5%）-AlSi10Mg复合材料的致密度仅为91.23%。由此可见添加较多CNTs会严重影响选区激光熔化AlSi10Mg合金的致密度。从强度结果可以看出，当添加0.05%CNTs时，复合材料的强度有所升高，但当CNTs含量继续增加时，由于复合材料的致密度降低，材料强度显著降低，甚至低于未添加CNTs的纯合金样品。当CNTs含量继续增加至2%时，复合材料已无法顺利成形。由此可见，利用SLM方法制备CNTs-AlSi10Mg复合材料虽然方法可行，但无法大量添加CNTs。添加少量的CNTs对材料有一定的增强效果，但受到添加量的限制，CNTs对SLM制备AlSi10Mg合金的增强效果并没有达到预期效果。因此，研究添加CNTs对SLM制备AlSi10Mg合金缺陷的影响将有利于明确CNTs导致合金致密度下降的原因，从而寻找在保证致密度的同时提高CNTs添加量的有效方法，进一步提高SLM制备AlSi10Mg合金的机械性能。以下内容将主要针对可以顺利成形但致密度差的CNTs（0.5%）-AlSi10Mg复合材料内的缺陷进行分析，并与纯AlSi10Mg合金进行对比，明确添加较多CNTs对合金内部缺陷的影响。