本文探索了電泳沉積法制備GNPs/Cu(石墨烯納米片/銅)層狀復(fù)合材料的基本工藝,首先根據(jù)薄片狀GNPs/Cu復(fù)合材料的宏觀形貌和微觀組織確定了酸洗工藝、銅片厚度、表面活性載體含量對石墨烯分散的影響,即酸洗工藝有利于石墨烯的均勻分散,且當銅片厚度為50μm、活性載體硝酸鋁含量為0.1g時,石墨烯的分散更加均勻。然后詳細分析了電泳沉積—SPS燒結(jié)—軋制過程中的工藝參數(shù),即電泳沉積時長和軋制變形量對GNPs/Cu層狀復(fù)合材料組織與力學(xué)性能的影響。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、激光拉曼光譜(Raman)和電子背散射衍射(EBSD)等對石墨烯及GNPs/Cu層狀復(fù)合材料的顯微組織與結(jié)構(gòu)進行了分析,利用電子萬能試驗機對其拉伸性能進行了測試。根據(jù)組織與性能測試的結(jié)果反復(fù)調(diào)控參數(shù),確定了制備GNPs/Cu層狀復(fù)合材料的最佳工藝參數(shù)。組織與力學(xué)性能分析表明,隨著電泳沉積時間的延長,復(fù)合材料中石墨烯的含量逐漸增多,覆蓋面積逐漸增大,有利于增強復(fù)合材料的力學(xué)性能,但當石墨烯含量過多時,容易出現(xiàn)團聚現(xiàn)象,覆蓋面積過大導(dǎo)致銅片之間的接觸面積減少,影響復(fù)合材料的界面結(jié)合;隨著軋制變形量...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖

洛夫等物理學(xué)家，成功地利用機械剝離技術(shù)從常見的三維石墨材料中分離出來后，石墨烯便因為其強度極高、厚度極薄等優(yōu)異特性被廣泛關(guān)注并研究。其中單層的石墨烯的結(jié)構(gòu)如圖1-1[3]所示，是一種通過sp2雜化軌道結(jié)合成的二維碳材料，單層的厚度極薄，僅有0.335nm左右，并且石墨烯具有正六邊....

圖1-2石墨烯合成富勒烯、碳納米管、石墨等示意圖

[11-12]所示。圖1-2石墨烯合成富勒烯、碳納米管、石墨等示意圖[3-5]圖1-3插層法制備石墨烯的過程[11-12]

圖1-3插層法制備石墨烯的過程

行合成或?qū)θ芤哼M行分離的過程，適合較小尺寸的石墨烯，可小于10納米，主要包括化學(xué)氣相沉積方法（CVD）、石墨插層的方法以及進行氧化-還原的方法。其中插層石墨法的制備過程如圖1-3[11-12]所示，氧化還原法中氧化石墨烯的常見結(jié)構(gòu)如圖1-4[11-12]所示。圖1-2石墨烯合成....

圖1-4氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-4-圖1-4氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖[11-12]表1-1石墨烯的優(yōu)異性能理論值列表[3-5]石墨烯的特殊性能比表面積拉伸強度熱導(dǎo)率載流子遷移率理論值26.521m2/g130GPa5000W/(m·K)1500025000cm2/(V·s)....

本文編號：3936184