化学气相沉积石墨烯/铜合金制备与导电、耐磨性能研究

通过原位化学气相沉积(CVD)技术,在铜粉上包覆石墨烯,再通过真空热压技术制备出石墨烯/铜合金。研究表明:铜晶粒表面包覆了高质量的石墨烯。在铜粉表面原位生长的石墨烯均匀分散在铜晶粒的晶界处,而且石墨烯的含量低,只占0.04%(质量分数)。石墨烯/铜合金具有高的导电性能,导电率高达97%IACS。同时,石墨烯/铜合金的摩擦系数降低到0.46,与铜相比降低了38.7%。石墨烯/铜合金的磨损率降低到2.09×10^(-4)mm^(3)/(N·m),与铜相比降低了68.6%。

M位与A位双固溶MAX相的磁学性能研究

三元层状化合物MAX相兼具金属与陶瓷优良的力学性质,通常被认为是一类高安全结构材料。有研究显示,通过熔盐法可以将副族元素插入到MAX相A位层间,获得具有铁磁性能的V_(2)(Sn,A)C(A=Fe、Co、Ni和Mn)材料。因而,如何构建新的MAX相结构并实现其磁性调控备受关注。本研究通过MAX相M位和A位双固溶的方式设计了四种新型MAX相(V,Nb)_(2)(Sn,A)C(A=Fe、Co、Ni和Mn)。XRD、SEM、EDS结合TEM分析证实了上述新相的合成。超导量子磁强计(Superconducting quantum interference device magnetometer,SQUID)测试磁学性能发现,M位固溶后的MAX相的居里温度与其四方率(c/a)、元素组成有关。(V,Nb)_(2)(Sn,Fe)C、(V,Nb)_(2)(Sn,Ni)C、(V,Nb)_(2)(Sn,Mn)C相较于M位固溶Nb元素之前的V_(2)(Sn,A)C相,其矫顽力Hc和剩余磁化强度M_(r)减小,饱和磁化强度M_(s)增大。而V_(2)(Sn,Co)C在M位固溶Nb元素之后磁性变化均与前述MAX相相反。通过以上结果,揭示了M/A位双固溶对MAX相磁性的影响规律,为调控MAX相磁性提供了新的思路。