放電等離子燒結(jié)石墨烯鋁材料的組織與性能

編號：CPJS06643

篇名：放電等離子燒結(jié)石墨烯鋁材料的組織與性能

作者：申超 朱德智 羅銘強 陳文泗 李輝 王春雨

關(guān)鍵詞： 石墨烯 放電等離子燒結(jié) 微觀組織 性能

機構(gòu)： 華南理工大學廣東省金屬新材料制備與成形重點實驗室 廣東興發(fā)鋁業(yè) 哈爾濱工業(yè)大學

摘要： 針對石墨烯與鋁的界面潤濕性差、不易均勻分散等問題,利用超聲和機械攪拌方法分散粉體,并采用放電等離子燒結(jié)工藝制備成型石墨烯鋁材料。借助掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、電子萬能試驗機、導電率測量儀、激光導熱儀等設(shè)備對石墨烯鋁材料的微觀組織力學性能和物理性能進行研究,重點探討鍍鎳石墨烯的加入對純鋁的力學性能和物理性能的影響。結(jié)果表明:采用超聲分散和機械攪拌相結(jié)合的方法可使鍍鎳石墨烯均勻分散在純鋁中;隨著鍍鎳石墨烯的含量從0%增加到0.87%(質(zhì)量分數(shù)),石墨烯鋁材料的抗拉強度、硬度、導電率和熱導率均顯著提升;當鍍鎳石墨烯含量為0.87%時,石墨烯鋁材料的抗拉強度達到194MPa,硬度52HB,相對于純鋁放電等離子燒結(jié)試樣分別提高了168%和23%;石墨烯鋁材料的導電率達到48.5%IACS,熱導率為193.4W/(Km)。石墨烯表面鍍鎳處理有利于石墨烯與鋁二者的界面結(jié)合,提升其強度和硬度,但界面處過多的鎳會降低石墨烯鋁材料的導電率。