石墨烯添加量對銅基復合材料性能的影響

編號：CPJS06553

篇名：石墨烯添加量對銅基復合材料性能的影響

作者：李秀輝 燕紹九 洪起虎 趙雙贊 陳翔

關鍵詞： 石墨烯 銅基復合材料 一步化學還原 力學性能 界面結合

機構： 中國航發(fā)北京航空材料研究院石墨烯及應用研究中心

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