石墨烯增強銅基復合材料的制備及其微觀組織與性能研究
郭申申; 鳳儀; 趙浩; 錢剛; 張學斌 合肥工業大學材料科學與工程學院; 安徽合肥23000
關鍵詞：石墨烯 溶液溫度 銅基復合材料 力學性能 物理性能
摘要：利用分子級混合法在不同溶液水熱溫度(40、60、80、100℃)下制備還原氧化石墨烯(RGO)/銅納米復合材料。通過原子力顯微鏡(AFM)、掃描電鏡(SEM)、拉曼(Raman)光譜、X射線衍射儀(XRD)對不同溶液反應溫度下制備的復合材料粉末進行微觀組織分析,并對燒結后樣品進行導電導熱及力學性能研究以確定制備RGO/Cu納米復合材料相對合適的溶液反應溫度。結果表明,當溶液反應溫度為80℃時,銅鍍層能夠連續致密覆蓋在RGO表面,有效阻止其團聚并獲得良好的界面結合。制備出1.0%(體積分數)RGO含量的復合材料的硬度比純銅提高了90%,抗拉強度比純銅提升了28.8%,導電導熱性能也達到最佳值(熱導率350W·m-1·K-1,電導率達89%IACS)。過高的溶液反應溫度不利于復合材料獲得良好的物理力學性能。
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