作為一種新型的二維層狀碳材料,石墨烯具有優(yōu)異的力學性能和物理性能,并在復合材料等多個領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。目前國內(nèi)外關(guān)于石墨烯增強銅基復合材料的初步研究主要是石墨烯單相增強銅基復合材料,而石墨烯與其它相協(xié)同增強銅基復合材料的研究報道很少。ODS銅合金被廣泛用作電工材料,但傳統(tǒng)內(nèi)氧化法制備ODS銅合金的工藝復雜,流程長,成本較高。因此,研發(fā)短流程、高性能的石墨烯增強ODS銅基復合材料制備技術(shù)具有重要的研究意義和應用價值。本文采用濕法球磨和熱壓燒結(jié)工藝,使氧化石墨烯在燒結(jié)過程中發(fā)生熱還原,從而制備出G/ODS銅基復合材料,并對石墨烯增強ODS銅基復合材料的成分、球磨與熱壓燒結(jié)工藝及其對材料組織、性能的影響規(guī)律進行了系統(tǒng)研究,為高強高導銅基復合材料的制備與應用提供技術(shù)參考。采用不同成分配比制備出G/ODS銅基復合材料,研究材料成分對復合材料顯微組織與力學及物理性能的影響。結(jié)果表明:G/ODS銅基復合材料的最佳成分為Cu-0.5Al₂O₃-0.1GO。在復合材料中僅加入0.1 wt.%的氧化石墨烯就能有效減少缺陷和孔隙的數(shù)量并細化晶粒,石墨烯的均勻... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯空間變形成各種碳材料[21]

球磨法是最常用的成本低和可控性高的制粉工藝，球磨能使石墨烯和其它增強體基體中均勻分散，同時對石墨烯剝離減薄。球磨工藝主要分為高能球磨和普通機械，高能球磨中攪拌軸線速度和球磨時間是最關(guān)鍵的工藝參數(shù)[61]，楊帥[62]對石墨-銅料進行高能球磨，石墨在磨球和納米銅顆粒的強烈撞擊和剪切作用下發(fā)生有效剝離球磨 4 h 就能得到層數(shù)較少的石墨烯，同時使石墨烯在納米銅粉中均勻分布。如圖 示，高能球磨能實現(xiàn)石墨的剝離減薄以及石墨烯與銅基體的有效復合。然而，由于球磨的撞擊能量高，球磨轉(zhuǎn)速過高較容易破壞石墨的結(jié)構(gòu)，從而影響石墨烯與銅基有效結(jié)合，故高能球磨工藝在制備石墨烯/銅基復合粉末上應用并不廣泛。普通機械雖然工作效率不如高能球磨高，但其工藝參數(shù)易于控制且基本不會對石墨烯（或氧墨烯）的結(jié)構(gòu)造成明顯破壞，其中球磨轉(zhuǎn)速和球磨時間為最重要的工藝參數(shù)[63]。姚[64]在球磨轉(zhuǎn)速為 400 r/min 和球磨時間為 5 h 的條件下制備出 GO/Cu 復合粉末，即了氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)完整又使其均勻分散。凌自成[65]在球磨轉(zhuǎn)速為 200 r/min 和球間為 8 h 的條件下制備出 G/Cu 復合粉末，石墨烯厚度更薄且分散更均勻。

華南理工大學碩士學位論文中氧化石墨烯能在銅基體中均勻分散，但該方法僅適用墨烯含量較高時，其強化效果不明顯，甚至會使強度降在磁力攪拌后加入均質(zhì)機機械剝離環(huán)節(jié)，能更好地抑制MP 法制備的 G/Cu 復合材料的強度均高于相同制備條件材料，石墨烯含量越高，強化效果越明顯。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3565776