石墨烯和碳納米管-銅復合材料的制備及軋制.pdf

1、石墨烯和碳納米管（CNT）具有優(yōu)異的力學性能，它們是制備復合材料的理想增強體。純銅力學性能較低，用石墨烯和碳納米管作為銅基復合材料的增強體能顯著提高復合材料的力學性能。此外，軋制可以產(chǎn)生加工硬化，顯著降低材料中縮松、縮孔、氣孔和空隙等組織缺陷，從而提高材料的力學性能。
　　采用分子水平混合法和熱壓燒結制備了石墨烯/銅復合材料，并通過測試不同燒結工藝下復合材料的力學性能，從中選出了最佳燒結工藝；同時利用球磨法和最佳燒結工藝制備了碳納

2、米管/銅復合材料。對兩種復合材料分別進行軋制，研究了不同軋制條件對兩種復合材料組織和性能的影響。通過XRD、SEM、TEM等檢測方法分別研究了軋制前后的應力變化、增強相和基體之間的界面結合狀況、增強相在基體中的形貌。
　　實驗結果表明，制備復合材料的最佳燒結工藝為溫度650℃、保溫時間30min、燒結壓力40MPa；氧化石墨烯含量為0.5vol.％，CNT含量為0.5wt.%，燒結后石墨烯/銅復合材料的抗拉強度達到333MPa；碳

3、納米管/銅復合材料的抗拉強度達到243MPa。軋制結果表明，軋制之后兩種復合材料的內應力變化很大、力學性能進一步提高，并且軋制橫向的抗拉強度明顯高于軋制方向的抗拉強度。石墨烯/銅復合材料的抗拉強度最高可達583MPa、內應力由壓應力(48701MPa)轉變?yōu)槔瓚?19571MPa)；碳納米管/銅復合材料的抗拉強度最高可達411MPa、內應力由43286MPa減小為29400MPa。
　　通過XRD和TEM檢測了兩種復合材料的物相