RGO/Cu復(fù)合材料的制備和力學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-18 05:41
通過硝酸銅、熱甘氨酸和氧化石墨烯的一步熱反應(yīng),成功合成了RGO/Cu復(fù)合粉末,對復(fù)合粉末進(jìn)行放電等離子燒結(jié)制備RGO/Cu復(fù)合材料。結(jié)果表明,RGO片層中均勻分布著Cu納米粒子,RGO/Cu復(fù)合粉中RGO與Cu通過氧協(xié)調(diào)C-O-Cu鍵產(chǎn)生強(qiáng)相互作用,近而增強(qiáng)RGO/Cu界面結(jié)合強(qiáng)度,并且在燒結(jié)RGO/Cu復(fù)合材料中得到保持。相對于純Cu,0.6%RGO的RGO/Cu復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度增加了75.8%,抗拉強(qiáng)度增加了47.7%,同時(shí)保持了良好的伸長率(29%)。
【文章來源】:粉末冶金工業(yè). 2020,30(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
還原RGO/Cu復(fù)合粉的合成過程示意圖
圖2為GO、RGO/Cu粉的TEM圖像、XRD圖像。由圖2(a)可知,GO呈皺巴巴的片狀結(jié)構(gòu),有報(bào)道認(rèn)為,GO樣品的皺紋形態(tài)是由表面的含氧官能團(tuán)缺陷結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的。由圖2(b)可知,GO納米片由雙層、3層、5層和7層構(gòu)成,可由AFM測試結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)(如圖3)。由圖2(c)可知,RGO片上密布大量的Cu納米粒子。由圖2(d)可知,細(xì)小粒度的Cu納米粒子均勻分布在RGO表面,沒有明顯的聚集或尺寸更大的Cu納米粒子,因?yàn)镃u2+離子較大的電子親和力與含氧官能團(tuán)之間相協(xié)調(diào),可以抑制RGO上粒子成核或納米顆粒的溶解/集聚。由圖2(e)可知,(111)、(200)、(220)晶面形成了較強(qiáng)衍射峰。由圖2(f)可知,格子花紋中0.21 nm的間距是Cu晶體平面(111)的層間距離,與XRD數(shù)據(jù)一致。圖3 GO的原子力顯微分析結(jié)果
圖2 GO、RGO/Cu粉的TEM圖像、XRD圖像退火可以促進(jìn)純銅納米粒子的生成,圖4為RGO/Cu復(fù)合粉在400℃和500℃退火后的XRD圖譜。由圖4可知,退火溫度低于500℃時(shí),RGO/Cu復(fù)合粉中存在CuO和Cu2O,退火溫度為500℃時(shí),CuO和Cu2O完全轉(zhuǎn)化為純Cu。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備及其微觀組織與性能研究[J]. 郭申申,鳳儀,趙浩,錢剛,張學(xué)斌. 金屬功能材料. 2019(04)
[2]車制動(dòng)閘瓦用燒結(jié)RGO/Cu-Ag復(fù)合材料的摩擦磨損性能分析[J]. 李遠(yuǎn)軍. 粉末冶金工業(yè). 2019(04)
[3]不同種類石墨及碳纖維對銅基粉末冶金摩擦材料性能的影響[J]. 張發(fā)廳. 粉末冶金工業(yè). 2018(05)
[4]發(fā)動(dòng)機(jī)用石墨烯表面鍍Cu增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的制備及力學(xué)性能[J]. 王麗君. 粉末冶金工業(yè). 2018(03)
[5]石墨烯含量對銅-石墨烯復(fù)合材料性能的影響[J]. 潘志軍,趙紅彬,馬鵬. 熱處理. 2017(04)
[6]銅/石墨烯復(fù)合材料的制備及催化性能[J]. 李娟,趙安婷,邵姣婧,盧麗平. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(07)
[7]氧化石墨烯/氧化銪復(fù)合粉體的制備及性能研究[J]. 趙存樹,王福,郝斌. 粉末冶金工業(yè). 2017(03)
[8]石墨烯含量對銅基石墨烯復(fù)合材料力學(xué)和電學(xué)性能的影響[J]. 劉朋,閆翠霞,凌自成,朱恩福,史慶南. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(S1)
[9]石墨烯增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備及性能[J]. 高鑫,岳紅彥,郭二軍,林軒宇,姚龍輝,王寶. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(11)
[10]石墨烯增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 李勇,趙亞茹,李煥,周雅婷. 材料導(dǎo)報(bào). 2016(11)
碩士論文
[1]石墨烯/銅復(fù)合材料制備及性能研究[D]. 李彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3541745
【文章來源】:粉末冶金工業(yè). 2020,30(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
還原RGO/Cu復(fù)合粉的合成過程示意圖
圖2為GO、RGO/Cu粉的TEM圖像、XRD圖像。由圖2(a)可知,GO呈皺巴巴的片狀結(jié)構(gòu),有報(bào)道認(rèn)為,GO樣品的皺紋形態(tài)是由表面的含氧官能團(tuán)缺陷結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的。由圖2(b)可知,GO納米片由雙層、3層、5層和7層構(gòu)成,可由AFM測試結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)(如圖3)。由圖2(c)可知,RGO片上密布大量的Cu納米粒子。由圖2(d)可知,細(xì)小粒度的Cu納米粒子均勻分布在RGO表面,沒有明顯的聚集或尺寸更大的Cu納米粒子,因?yàn)镃u2+離子較大的電子親和力與含氧官能團(tuán)之間相協(xié)調(diào),可以抑制RGO上粒子成核或納米顆粒的溶解/集聚。由圖2(e)可知,(111)、(200)、(220)晶面形成了較強(qiáng)衍射峰。由圖2(f)可知,格子花紋中0.21 nm的間距是Cu晶體平面(111)的層間距離,與XRD數(shù)據(jù)一致。圖3 GO的原子力顯微分析結(jié)果
圖2 GO、RGO/Cu粉的TEM圖像、XRD圖像退火可以促進(jìn)純銅納米粒子的生成,圖4為RGO/Cu復(fù)合粉在400℃和500℃退火后的XRD圖譜。由圖4可知,退火溫度低于500℃時(shí),RGO/Cu復(fù)合粉中存在CuO和Cu2O,退火溫度為500℃時(shí),CuO和Cu2O完全轉(zhuǎn)化為純Cu。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備及其微觀組織與性能研究[J]. 郭申申,鳳儀,趙浩,錢剛,張學(xué)斌. 金屬功能材料. 2019(04)
[2]車制動(dòng)閘瓦用燒結(jié)RGO/Cu-Ag復(fù)合材料的摩擦磨損性能分析[J]. 李遠(yuǎn)軍. 粉末冶金工業(yè). 2019(04)
[3]不同種類石墨及碳纖維對銅基粉末冶金摩擦材料性能的影響[J]. 張發(fā)廳. 粉末冶金工業(yè). 2018(05)
[4]發(fā)動(dòng)機(jī)用石墨烯表面鍍Cu增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的制備及力學(xué)性能[J]. 王麗君. 粉末冶金工業(yè). 2018(03)
[5]石墨烯含量對銅-石墨烯復(fù)合材料性能的影響[J]. 潘志軍,趙紅彬,馬鵬. 熱處理. 2017(04)
[6]銅/石墨烯復(fù)合材料的制備及催化性能[J]. 李娟,趙安婷,邵姣婧,盧麗平. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(07)
[7]氧化石墨烯/氧化銪復(fù)合粉體的制備及性能研究[J]. 趙存樹,王福,郝斌. 粉末冶金工業(yè). 2017(03)
[8]石墨烯含量對銅基石墨烯復(fù)合材料力學(xué)和電學(xué)性能的影響[J]. 劉朋,閆翠霞,凌自成,朱恩福,史慶南. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(S1)
[9]石墨烯增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備及性能[J]. 高鑫,岳紅彥,郭二軍,林軒宇,姚龍輝,王寶. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(11)
[10]石墨烯增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 李勇,趙亞茹,李煥,周雅婷. 材料導(dǎo)報(bào). 2016(11)
碩士論文
[1]石墨烯/銅復(fù)合材料制備及性能研究[D]. 李彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3541745
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