《表4 不同石墨烯含量石墨烯Al-15Si复合材料的摩擦系数》

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《基于分形理论对石墨烯增强铝硅基复合材料摩擦磨损性能研究》

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可以看出，硅颗粒形貌的分形维数与复合材料摩擦系数随石墨烯含量变化而改变，二者的变化趋势相反。当石墨烯含量由0增加到0.6%时，分形维数达到最大1.944，硅颗粒在铝基体中弥散分布，材质均匀，平均硬度升高，此时摩擦系数最小为0.46，复合材料的耐磨性最好。通过以上分析，表明复合材料的摩擦系数与石墨烯复合材料中硅颗粒强化相形貌的分形维数之间存在对应关系。铝基体硬度较低，硅颗粒镶嵌在基体中，在摩擦实验过程中，局部棱角尖锐的硅颗粒易于从表面剥落，以磨粒的形式刮擦表面形成犁沟，导致摩擦系数升高。通过计算硅颗粒形貌分形维数，可以推测石墨烯铝硅复合材料的耐磨损性能，并为确定复合材料中石墨烯的合适添加量提供理论依据。