CNT的表面改性對Cu基復合材料力學和電學性能的影響

編號：NMJS09348

篇名：CNT的表面改性對Cu基復合材料力學和電學性能的影響

作者：李一坤 張一凡 趙文敏 劉柏雄 張雪輝 曾龍飛

關(guān)鍵詞： CU基復合材料 碳化聚合物點 碳納米管 力學性能 電學性能

機構(gòu)： 江西理工大學材料冶金化學學部 云南省新材料制備與加工重點實驗室 東莞宜安科技股份有限公司

摘要： 提高碳納米管(carbon nanotube,CNT)在Cu基體中的分散性以及兩者的界面結(jié)合,可以有效改善碳納米管增強Cu基(CNT/Cu)復合材料的性能。本文采用一步水熱法在CNT表面原位生成碳化聚合物點(carbonized polymer dot,CPD),對CNT進行表面改性處理,再通過燒結(jié)法制備CNT@CPD/Cu復合材料,對復合材料的力學和電學性能進行測試。結(jié)果表明:經(jīng)酸化處理的CNT1表面改性處理后,其結(jié)構(gòu)破壞嚴重,增強效果減弱。未經(jīng)酸化處理的CNT2表面改性處理后,CPD負載于CNT2上,不僅保留了CNT的結(jié)構(gòu)完整性,還能顯著改善其在基體中的分散性,增強與Cu的結(jié)合。此外,CPD和CNT的加入可有效細化Cu晶體,抑制位錯運動;CPD和CNT與Cu基體間的“鉚釘”界面結(jié)合,不僅能降低電子散射效應(yīng),還能為電子轉(zhuǎn)移提供額外的通道,從而提升復合材料的電學性能。CNT2@CPD/Cu復合材料的極限抗拉強度相較純Cu提高了28.9%,電導率為95.9%IACS。該研究結(jié)果為開發(fā)新型高強高導Cu基復合材料提供了新思路。