石墨烯添加量對(duì)銅基復(fù)合材料性能的影響

編號(hào)：CPJS06553

篇名：石墨烯添加量對(duì)銅基復(fù)合材料性能的影響

作者：李秀輝 燕紹九 洪起虎 趙雙贊 陳翔

關(guān)鍵詞： 石墨烯 銅基復(fù)合材料 一步化學(xué)還原 力學(xué)性能 界面結(jié)合

機(jī)構(gòu)： 中國(guó)航發(fā)北京航空材料研究院石墨烯及應(yīng)用研究中心

摘要： 采用一步化學(xué)還原法結(jié)合放電等離子燒結(jié)工藝制備石墨烯增強(qiáng)銅基復(fù)合材料,利用XRD、SEM、拉曼光譜、拉伸試驗(yàn)機(jī)、納米壓痕儀、渦流電導(dǎo)率儀等研究石墨烯含量對(duì)復(fù)合材料微觀組織、力學(xué)性能和導(dǎo)電性能的影響。結(jié)果表明:石墨烯在復(fù)合材料基體中均勻分布,石墨烯的添加能顯著增強(qiáng)銅基體的力學(xué)性能。與純銅相比,添加0.025%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的氧化石墨烯,可使其屈服強(qiáng)度提高219.8%,抗拉強(qiáng)度提高35.9%,彈性模量提高6.9%,此外,其導(dǎo)電率仍有93.1% IACS。隨著石墨烯含量的增加,復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及彈性模量均有所下降,這是因?yàn)楦呤�墨烯含量�?fù)合粉體中部分石墨烯納米片未能被銅顆粒包覆,其與銅基體界面結(jié)合強(qiáng)度低,石墨烯的剪切應(yīng)力轉(zhuǎn)移強(qiáng)化效果降低。