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《石墨烯增強銅基復合材料的制備及性能研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、化學工程師ChemicalEngineer2016年第O2期DOI：10．16247~．cnki．23—117l／tq．20160262誓程師石墨烯增強銅基復合材料!園：：地的制備及性能研究張煜，宋美慧，李巖，李艷春，張曉臣(黑龍江省科學院高技術研究院，黑龍江哈爾濱150028)摘要：利用粉末冶金工藝制備石墨烯增強銅基(石墨烯／Cu)復合材料，并研究石墨烯含量對其組織結構及性能的影響。結果表明：當壓力一定時，隨著石墨烯含量的增加，復合材料密度、電導率均下降，硬度先增大后減小。當石墨烯質量分數(shù)達到3％
2、時，材料的密度和電導率降幅分別達12％和45％。關鍵詞：石墨烯／銅；粉末冶金；組織；硬度；密度；電導率中圖分類號：TB331文獻標識碼：AGraphenereinforcedCu-basecomposites：preparationandproperties’ZHANGYu，SONGMei—hui，LIYan—chun，ZHANGXiao—chen(1stituteofAdvancedTechnology，HeilongjiangAcademyofSciences，Harbin150028，Chin
3、a)Abstract：Inthiswork，graphene／Cucompositeswerepreparedbymeansofpowdermetallurgy．Theeffectofgraphenecontentonthestructureandpropertiesofgraphene／Cucompositeswasstudied．Theresultsrevealthatwhenthepressureremainsconstant，densityandelectricalconductivityb
4、othdecreasewiththeincreaseofgraphenecontent．whilehardnessdecreaseafterincreasingfirst．Whenthemassfractionofgraphenereaches3％．thereductionofdensityandconductivityofthematerialrespectivelyarriveat12％and45％．Keywords：graphene／Cu；powdermetallurgy；mierostruc
5、ture；hardness；density；electricalconductivity電接觸材料(又稱電觸頭材料)，是開關電器、泛應用。本文利用粉末冶金技術，以石墨烯為增強儀器、儀表的重要元件，它被廣泛應用于各類繼電體，研究其添加量對材料組織性能的影響。器、斷路器和開關裝置中，承擔著接通和斷開電流的作用，其性能優(yōu)劣將直接影響儀器和設備運轉的1實驗材料及方法穩(wěn)定性和使用壽△【”。傳統(tǒng)的電接觸材料主要是銀、以200目銅粉和單層石墨烯粉末為原料，按石銅及其合金。但是，由于Ag基觸頭存在價格昂貴、墨烯質量
6、分數(shù)為0．5％、1％、2％和3％分別與銅粉進易硫化等問題，因此，研究者們一直試圖用價格相行混合，混粉工藝為：行星式球磨機N：氣氛下球磨對低廉且導電性能優(yōu)異的cu基觸頭取而代之。但4h，磨球材質為不銹鋼，球料比10：1，轉速200r·是，表面易氧化、導電性與強度難以兼顧又制約著min～。之后，利用壓力試驗機壓片，壓力為500MPaCu基觸頭的應用【4】。因此，能否解決上述問題成為保壓2min。真空條件下利用真空管式爐900oC×2hCu基觸頭能否廣泛應用的關鍵。燒結后，將所制備試樣利用SOPTOPAE
7、124J密度測石墨烯具有超大的比表面積(2630m·g)，是量儀、華銀HBRV~187．5布洛維硬度計、霍斯特目前已知強度最高的材料(達130GPa)，其載流子遷SIGMATEST2．069電導率測量儀分別測量試樣密移率達15000cm·(V·S)～，熱導率高達5150W·(m·度、硬度和電導率。K)～，是室溫下純金剛石的3倍】。如果能夠將石墨烯的優(yōu)異性能應用于cu基體中，將有望彌補Cu2結果與討論基電觸頭材料的不足，從而實現(xiàn)cu基電觸頭的廣2．1復合材料顯微組織分析收稿日期：2015—11一l6圖
8、1是復合材料的金相照片?；痦椖浚汗枮I市科技攻關項目(No．2013AA4AG003)由圖1可知，經(jīng)過球磨后的粉末混合均勻，石作者簡介：張煜(1988一)，男，漢族，黑龍江齊齊哈爾人，碩士，研究墨烯均勻分布在銅基體中。對比(a)、(h)、(C)、(d)可實習員，研究方向：功能復合材料張煜等：石墨烯增強銅基復合材料的制備及性能研究2016年第02期加，復合材料的電導率逐漸下降，當石墨烯質量分參考文獻數(shù)達到3％時，材料的電導率降幅可達45％。根據(jù)晶[1]郭忠全．高性能銅
