石墨烯含量对石墨烯/Cu复合材料组织及导热性能的影响

采用粉末冶金法制备石墨烯质量比0.5%、1%、2%和3%的石墨烯/Cu复合材料。采用扫描电镜、透射电镜、密度测量仪、热差示扫描量热仪和激光导热仪对复合材料的组织、密度和导热性能进行了分析。结果表明,复合材料界面结合良好,没有开裂现象,不存在明显的界面反应;基体Cu中存在大量的位错和孪晶。复合材料内的孔隙数量随着石墨烯含量增加而增多,并且随着石墨烯含量增加,复合材料的密度、比热、热扩散率和热导率均有下降。

喷雾干燥法制备RGO/Cu复合粉体及其复合材料性能研究

以铜盐和氧化石墨烯(GO)为原料,采用喷雾干燥-煅烧-还原工艺获得了超细RGO/Cu复合粉体,X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)结果表明,复合粉体纯度高,粒径细小,RGO分散均匀。利用快速等离子体烧结工艺(SPS)和模压成型(MP)制备出不同含量RGO/Cu复合材料,对两种样品的微观结构、硬度和导电性能进行研究,结果显示,SPS工艺远优于MP成型烧结工艺,RGO含量为3wt%时,复合材料综合性能最佳。SPS工艺制备样品显微硬度(164.45HV)相比于同工艺下纯铜硬度值提高了32.36%,电导率达87.51%IACS。

高强高导GR/Cu复合材料研究进展

石墨烯作为铜基复合材料理想的增强体,在制备高强高导GR/Cu复合材料方面显示出良好的发展前景。但是石墨烯在铜基体中分散不均匀、石墨烯和铜基体界面结合性差、以及GR/Cu复合材料中塑、韧性和导电率大幅度下降等问题仍然是制约生产高强高导GR/Cu复合材料的关键难题。本文对现有构型GR/Cu复合材料的制备方法及构型结构对GR/Cu复合材料性能的影响进行了分析,并对未来GR/Cu复合材料的发展方向进行展望,以期为高强高导GR/Cu复合材料的制备提供参考。

石墨烯铜基复合材料制备与强化机制研究进展

铜基材料的强度与电导率互相矛盾,其已成为高端铜材研发的关键技术瓶颈。石墨烯因其独特的结构和性质,可作为铜基材料理想的增强体,可显著提高材料的力学性能。为此,针对国内外相关研究现状,详细阐述了当前石墨烯铜基复合材料的制备方法,即粉末冶金法、分子水平混合法、化学气相沉积法以及电化学沉积法等。同时,对石墨烯在铜基复合材料中的强化机理做出解释,并提出相应的计算公式进行量化处理,以便于将实验值与理论值进行对比。最后,对未来石墨烯铜基复合材料的性能改进(包括高质量单层石墨烯制备)和石墨烯-铜取向结晶一致进行了展望。

镁基金属复合材料表面激光熔覆铜合金研究

采用喷涂铜合金的两步法工艺 ,用 2 k W- Nd:YAG激光对 Mg- Si C复合材料进行了激光熔覆 ,熔覆后表层的 Cu60 Zn4 0合金与 Mg- Si C基体熔合良好。激光熔覆试样相对腐蚀电动势 Ecorr比未处理提高 3.7倍 ,其相对腐蚀电流密度 icorr低约 2 2倍 ,激光熔覆 Cu60 Zn4 0层可以显著提高 Mg- Si C复合材料的耐蚀性。

石墨烯/SnO_2/Cu复合材料微观组织及性能

采用微波水热合成法对石墨烯进行表面改性,形成石墨烯/SnO_2纳米复合物,将其用于粉末冶金法制备石墨烯/SnO2/Cu复合材料。采用多种分析测试手段对复合材料的微观组织及性能进行研究。结果表明,石墨烯表面吸附的SnO_2纳米颗粒不会在复合材料制备过程中脱落,并可有效抑制石墨烯团聚,提高复合材料的致密度、硬度和热导率等性能。制备的石墨烯/SnO_2/Cu复合材料致密度为91.0%,硬度(HBW)为1660 MPa,热导率为139 W/(m·℃),远高于Graphene/Cu复合材料。Graphene/SnO_2/Cu复合材料中,界面结合良好,无开裂和界面反应;基体Cu中的刃型位错、形变孪晶以及石墨烯表面的SnO_2纳米颗粒,是导致复合材料电导率下降的主要原因。