CNTs/Cu层状复合材料的制备及其组织和性能研究

采用扩散结合法将分散后的碳纳米管附着在铜箔表面,经裁剪、堆叠和预压后使用真空热压烧结炉进行烧结,制备出具有优良导电性的CNTs/Cu层状复合材料。使用SEM、EDS和XRD等对样品的微观形貌和成分进行表征,使用显微硬度计和导电率检测仪等对样品性能进行测试。结果表明:在热压烧结过程中,一定量铜扩散到CNTs层中,有效改善了碳纳米管层和铜层的结合能力。相比于纯铜,CNTs/Cu层状复合材料在硬度提高45%的同时,在平行于碳纳米管层方向导电率达到91%IACS,而垂直于碳纳米管层方向也仍具有80.6%IACS的导电率。

多元醇法制备Cu_2O/CNTs复合材料的研究

以Cu(CH3COO)2·H2O和经硝酸处理的CNTs作为原料,采用多元醇法成功合成了纳米氧化亚铜均布于碳纳米管表面的复合光催化剂.用透射电镜(TEM),高分辨透射电镜(HRTEM),X射线粉末衍射(XRD)对样品进行了表征,测试结果表明大小为2～5nm的氧化亚铜纳米颗粒均匀分散于碳纳米管的表面.讨论了反应条件对Cu2O在CNTs上负载效果的影响并就多元醇法合成Cu2O/CNTs复合材料的反应机理作了初步探讨.

CuS/CNTs复合材料的制备及电容性能研究

以CuSO-4·5H_2O为铜源、升华硫为硫源、乙二醇作为溶剂,采用溶剂热法制备CuS纳米花,并在溶剂热过程中加入碳纳米管(CNTs)作为碳源,制备CuS/CNTs复合材料。用X射线粉末衍射、拉曼、扫描电镜等对产物的组成、形貌和尺寸进行了物理化学表征分析;并使用电化学工作站测试电化学性能。测试结果表明:CuS为单斜晶系,CNTs的加入可以减小复合材料的内阻,提高复合材料的电化学性能。

粉末法制备碳纳米管增强铜基复合材料及性能研究

采用湿法球磨的方式将质量分数0.10%的多壁碳纳米管(MWCNTs)分散在铜粉中,干燥后经放电等离子烧结,获得了CNTs/Cu复合材料的预制体,采用冷轧方式将预制体轧制为薄片。研究了CNTs/Cu复合材料的物理性能及微观结构随轧制过程的变化规律。结果表明,CNTs/Cu复合材料的硬度、密度随着轧制的进行不断升高,晶粒被细化。断口形貌为大量韧窝,属于韧性断裂,并在断口处发现团聚的CNTs。轧制总压下量为90%时,薄带的电阻率为0.020 0μΩ·m,抗拉强度为410.24 MPa。

CNTs添加对Cu-Al_(2)O_(3)复合材料耐电弧侵蚀性能的影响

Cu-Al_(2)O_(3)复合材料具有优异的传导性能和力学性能,在耐磨材料领域具有广阔的应用前景。为进一步提升电摩擦条件下复合材料的耐电弧侵蚀性能,本文采用内氧化法与粉末冶金法相结合制备了不同碳纳米管(CNTs)含量的CNTs/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料,观察了CNTs/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料中增强相的分布及其与基体界面结合情况,研究了添加不同含量CNTs对Cu-Al_(2)O_(3)复合材料传导性能和力学性能的影响,重点探究了CNTs/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料的耐电弧侵蚀机制。结果表明:原位生成的纳米Al_(2)O_(3)颗粒钉扎位错及对CNTs分布具有调控作用,使CNTs弥散分布在铜基体中。与Cu-Al_(2)O_(3)复合材料相比,CNTs/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料燃弧时间和燃弧能量明显降低,波动更平稳。在电弧侵蚀过程中,熔池中的CNTs会上浮至表面分散电弧,减小集中侵蚀区域;纳米Al_(2)O_(3)颗粒可以稳定熔池,减小熔融液滴的喷溅,有效减小CNTs/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料质量损失。其中添加1.2vol%CNTs的CNTs/Cu-3.5Al_(2)O_(3)复合材料的燃弧时间和燃弧能量最低、最稳定。这一研究结果对耐烧蚀材料的研究提供有利的理论依据。