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(xué)性能和物理性能,并在復(fù)合材料等多個(gè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于石墨烯增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的初步研究主要是石墨烯單相增強(qiáng)銅基復(fù)合材料,而石墨烯與其它相協(xié)同增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的研究報(bào)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(fù)雜,流程長(zhǎng),成本較高。因此,研發(fā)短流程、高性能的石墨烯增強(qiáng)ODS銅基復(fù)合材料制備技術(shù)具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)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(fù)合材料,并對(duì)石墨烯增強(qiáng)ODS銅基復(fù)合材料的成分、球磨與熱壓燒結(jié)工藝及其對(duì)材料組織、性能的影響規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)研究,為高強(qiáng)高導(dǎo)銅基復(fù)合材料的制備與應(yīng)用提供技術(shù)參考。采用不同成分配比制備出G/ODS銅基復(fù)合材料,研究材料成分對(duì)復(fù)合材料顯微組織與力學(xué)及物理性能的影響。結(jié)果表明:G/ODS銅基復(fù)合材料的最佳成分為Cu-0.5Al₂O₃-0.1GO。在復(fù)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(xì)化晶粒,石墨烯的均勻... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)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(xué)位級(jí)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(qiáng)體基體中均勻分散，同時(shí)對(duì)石墨烯剝離減薄。球磨工藝主要分為高能球磨和普通機(jī)械，高能球磨中攪拌軸線速度和球磨時(shí)間是最關(guān)鍵的工藝參數(shù)[61]，楊帥[62]對(duì)石墨-銅料進(jìn)行高能球磨，石墨在磨球和納米銅顆粒的強(qiáng)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(shí)使石墨烯在納米銅粉中均勻分布。如圖 示，高能球磨能實(shí)現(xiàn)石墨的剝離減薄以及石墨烯與銅基體的有效復(fù)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(fù)合粉末上應(yīng)用并不廣泛。普通機(jī)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(huì)對(duì)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(shí)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(shí)間為 5 h 的條件下制備出 GO/Cu 復(fù)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(fù)合粉末，石墨烯厚度更薄且分散更均勻。

華南理工大學(xué)碩士學(xué)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(shí)，其強(qiáng)化效果不明顯，甚至?xí)箯?qiáng)度降在磁力攪拌后加入均質(zhì)機(jī)機(jī)械剝離環(huán)節(jié)，能更好地抑制MP 法制備的 G/Cu 復(fù)合材料的強(qiáng)度均高于相同制備條件材料，石墨烯含量越高，強(qiáng)化效果越明顯。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Facile Synthesis of N-Doped Graphene-Like Carbon Nanoflakes as Efficient and Stable Electrocatalysts for the Oxygen Reduction Reaction[J]. Daguo Gu,Yao Zhou,Ruguang Ma,Fangfang Wang,Qian Liu,Jiacheng Wang.  Nano-Micro Letters. 2018(02)
[2]碳納米材料接枝碳纖維的復(fù)合材料界面增效研究進(jìn)展[J]. 李君,矯維成,閆美玲,劉貞祥,王榮國(guó),赫曉東.  玻璃鋼/復(fù)合材料. 2018(01)
[3]還原氧化石墨烯增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備及性能研究[J]. 朱威,常慶明,陳亮,章杰.  武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]碳納米管增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的拉伸性能[J]. 許瑋,李炳宏,賈妍,王西珍.  西安工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]微波燒結(jié)碳納米管增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的顯微組織與力學(xué)性能[J]. 李瀾波,鮑瑞,易健宏,鄭佳,劉亮,劉鵬.  粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2017(04)
[6]球磨時(shí)間對(duì)石墨烯/銅復(fù)合材料組織和性能的影響[J]. 凌自成,閆翠霞,史慶南,馮中學(xué),曲永冬,李濤,楊應(yīng)湘.  稀有金屬材料與工程. 2017(01)
[7]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)
[8]氧化石墨烯/銅基復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能[J]. 洪起虎,燕紹九,楊程,張曉艷,戴圣龍.  材料工程. 2016(09)
[9]石墨烯增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 趙亞茹,李勇,李煥.  表面技術(shù). 2016(05)
[10]復(fù)合材料法制備高強(qiáng)高導(dǎo)銅材料的研究[J]. 姚輝,王利民,蔡煒,何衛(wèi),湯超,陳勝男.  河南科技. 2015(11)

博士論文
[1]石墨烯/銅復(fù)合粉體的制備及其復(fù)合材料的組織與性能[D]. 崔燁.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]銅基納米材料的制備及其催化性能研究[D]. 荊俊杰.江蘇大學(xué) 2014
[3]納米彌散強(qiáng)化銅合金短流程制備方法及其相關(guān)基礎(chǔ)問題研究[D]. 郭明星.中南大學(xué) 2008

碩士論文
[1]RGO/Cu復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 吳廷光.南昌航空大學(xué) 2017
[2]鎳/石墨烯—銅基粉末冶金摩擦材料的制備及性能研究[D]. 甘貴江.江蘇大學(xué) 2017
[3]RGO/Cu復(fù)合材料致密化工藝及電接觸特性研究[D]. 李瑗茹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[4]石墨烯增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備和性能研究[D]. 姚龍輝.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[5]石墨烯/銅基復(fù)合材料制備及其力電性能研究[D]. 凌自成.昆明理工大學(xué) 2016
[6]納米碳（鎢）銅復(fù)合粉末的噴霧干燥法制備及其復(fù)合材料研究[D]. 胡柏新.湖南大學(xué) 2015
[7]石墨烯熱學(xué)特性的分子動(dòng)力學(xué)模擬[D]. 唐愷.華中科技大學(xué) 2015
[8]還原氧化石墨烯—金屬/金屬氧化物復(fù)合物的制備及其性能研究[D]. 徐洪雷.上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 2015
[9]Cu-Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金的組織和高溫力學(xué)性能研究[D]. 向紫琪.中南大學(xué) 2014
[10]RGO/Cu復(fù)合材料的PAS燒結(jié)制備及其性能研究[D]. 蔣小娟.武漢理工大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3565776