銅有著非常好的導電導熱性和優(yōu)良的延展性,但是銅在高溫下易變形而且易磨損的特點限制了它的應用。材料復合化是增強銅基體強度非常好的方法。增強基體的關鍵是如何限制銅晶粒內部的位錯滑移�；魻�-佩奇關系公式表明晶粒的減小和強度增加的關系,本文采用銅納米粉做為原材料,用石墨烯做為增強體。石墨烯作為一種二維材料有著非常高的拉伸強度和彈性模量,石墨烯是目前已知強度最高和電阻率最低的材料,其本征強度為130GPa,楊氏模量達到了1TPa,而且其載流子遷移率為15,000cm2V-1S-1,這使得它成為非常理想的增強體。石墨烯的高導電導熱性,優(yōu)異的力學性能讓石墨烯成了提高銅基體綜合性能潛在的候選增強體,但是目前報道的相關文獻大部分用還原氧化石墨烯作為增強體,眾所周知,還原氧化石墨烯由于含有大量的官能團,其本身的力學強度和電學性能大大低于原始石墨烯,因此作為增強體得到的復合材料性能大打折扣。另一個面臨的問題石墨烯在金屬基體中不易分散,由于石墨烯非常容易團聚,如何較好地分散石墨烯成為提升基體性能的關鍵�；谀壳拔墨I報道的相關結果和所面臨的問題,本文采用化學氣相沉積（CVD）方法在銅粉上直接生長高質量的石墨烯,... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 石墨烯的性能及其制備方法
        1.2.1 石墨烯簡介
        1.2.2 石墨烯的性質
        1.2.3 石墨烯的制備
        1.2.4 石墨烯應用
    1.3 銅復合材料
        1.3.1 銅及銅合金
        1.3.2 顆粒增強銅基復合材料
        1.3.3 碳材料作為銅增強體的研究進展
    1.4 銅基復合材料的成型燒結工藝
    1.5 本文主要研究內容
    1.6 本論文的主要創(chuàng)新和特色
第二章 材料的制備和測試方法
    2.1 實驗藥品
    2.2 復合材料制備方法和表征設備
        2.2.1 高速分散機
        2.2.2 CVD石墨烯化學氣相沉積系統(tǒng)
        2.2.3 材料制備其他相關設備
    2.3 石墨烯/銅粉復合材料表征方法
        2.3.1 拉曼光譜分析
        2.3.2 X射線衍射分析
        2.3.3 顯微組織分析
    2.4 實驗性能測試分析方法
        2.4.1 力學性能測試分析
        2.4.2 電學性能測試分析
        2.4.3 耐摩擦性能測試
        2.4.4 線性輪廓掃描分析
    2.5 實驗流程
第三章 石墨烯/銅粉復合材料的制備和表征
    3.1 引言
    3.2 石墨烯/銅粉制備方法
    3.3 石墨烯/銅粉復合材料表征
        3.3.1 拉曼光譜分析
        3.3.2 XRD分析
        3.3.3 SEM分析
        3.3.4 TEM表征
    3.4 本章小結
第四章 石墨烯/銅復合材料塊體的制備及其性能分析
    4.1 引言
    4.2 石墨烯/銅復合材料的制備
    4.3 石墨烯/銅復合材料及純銅SEM表征及硬度和電學性能分析
        4.3.1 斷面SEM表征
        4.3.2 硬度性能分析
        4.3.3 電學性能測試
    4.4 石墨烯/銅復合材料耐摩擦性能和耐磨損性能的研究
        4.4.1 磨損表面SEM表征
        4.4.2 摩擦系數(shù)和磨損表面輪廓分析
        4.4.3 磨損表面拉曼光譜和EDS能譜分析
    4.5 石墨烯/銅復合材料耐腐蝕性能測試分析
    4.6 本章小結
第五章 全文總結與展望
    5.1 結論
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表論文獎勵情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]多壁碳納米管增強的Cu-Sn合金的顯微組織和干滑動磨損行為（英文）[J]. H.M.MALLIKARJUNA,K.T.KASHYAP,P.G.KOPPAD,C.S.RAMESH,R.KESHAVAMURTHY.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(07)
[2]The Prospective Two-Dimensional Graphene Nanosheets: Preparation, Functionalization, and Applications[J]. Zhi Yang,Rungang Gao,Nantao Hu,Jing Chai,Yingwu Cheng,Liying Zhang,Hao Wei,Eric Siu-Wai Kong,Yafei Zhang.  Nano-Micro Letters. 2012(01)
[3]Wear Behavior of Cu Matrix Composites Reinforced with Mixture of Carbon and Carbon Nanotubes[J]. 姜金龍.  Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2009(02)
[4]金屬基/石墨固體自潤滑材料的研究進展[J]. 盧鈴,朱定一,汪才良.  材料導報. 2007(02)
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[6]電火花加工技術的發(fā)展趨勢與工藝進展[J]. 王振龍,趙萬生,李文卓.  制造技術與機床. 2001(07)
[7]錫青銅基自潤滑材料的摩擦學特性研究[J]. 王靜波,呂晉軍,寧莉萍,孟軍虎.  摩擦學學報. 2001(02)



本文編號：3147814