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《石墨烯增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、化學(xué)工程師ChemicalEngineer2016年第O2期DOI：10．16247~．cnki．23—117l／tq．20160262誓程師石墨烯增強(qiáng)銅基復(fù)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(xué)院高技術(shù)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(qiáng)銅基(石墨烯／Cu)復(fù)合材料，并研究石墨烯含量對(duì)其組織結(jié)構(gòu)及性能的影響。結(jié)果表明：當(dāng)壓力一定時(shí)，隨著石墨烯含量的增加，復(fù)合材料密度、電導(dǎo)率均下降，硬度先增大后減小。當(dāng)石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到3％
2、時(shí)，材料的密度和電導(dǎo)率降幅分別達(dá)12％和45％。關(guān)鍵詞：石墨烯／銅；粉末冶金；組織；硬度；密度；電導(dǎo)率中圖分類號(hào)：TB331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(guān)電器、泛應(yīng)用。本文利用粉末冶金技術(shù)，以石墨烯為增強(qiáng)儀器、儀表的重要元件，它被廣泛應(yīng)用于各類繼電體，研究其添加量對(duì)材料組織性能的影響。器、斷路器和開關(guān)裝置中，承擔(dān)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(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的1實(shí)驗(yàn)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(jià)格昂貴、墨烯質(zhì)量
6、分?jǐn)?shù)為0．5％、1％、2％和3％分別與銅粉進(jìn)易硫化等問題，因此，研究者們一直試圖用價(jià)格相行混合，混粉工藝為：行星式球磨機(jī)N：氣氛下球磨對(duì)低廉且導(dǎo)電性能優(yōu)異的cu基觸頭取而代之。但4h，磨球材質(zhì)為不銹鋼，球料比10：1，轉(zhuǎn)速200r·是，表面易氧化、導(dǎo)電性與強(qiáng)度難以兼顧又制約著min～。之后，利用壓力試驗(yàn)機(jī)壓片，壓力為500MPaCu基觸頭的應(yīng)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(yīng)用的關(guān)鍵。燒結(jié)后，將所制備試樣利用SOPTOPAE
7、124J密度測(cè)石墨烯具有超大的比表面積(2630m·g)，是量?jī)x、華銀HBRV~187．5布洛維硬度計(jì)、霍斯特目前已知強(qiáng)度最高的材料(達(dá)130GPa)，其載流子遷SIGMATEST2．069電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x分別測(cè)量試樣密移率達(dá)15000cm·(V·S)～，熱導(dǎo)率高達(dá)5150W·(m·度、硬度和電導(dǎo)率。K)～，是室溫下純金剛石的3倍】。如果能夠?qū)⑹┑膬?yōu)異性能應(yīng)用于cu基體中，將有望彌補(bǔ)Cu2結(jié)果與討論基電觸頭材料的不足，從而實(shí)現(xiàn)cu基電觸頭的廣2．1復(fù)合材料顯微組織分析收稿日期：2015—11一l6圖
8、1是復(fù)合材料的金相照片?；痦?xiàng)目：哈爾濱市科技攻關(guān)項(xiàng)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(jiǎn)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(duì)比(a)、(h)、(C)、(d)可實(shí)習(xí)員，研究方向：功能復(fù)合材料張煜等：石墨烯增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備及性能研究2016年第02期加，復(fù)合材料的電導(dǎo)率逐漸下降，當(dāng)石墨烯質(zhì)量分參考文獻(xiàn)數(shù)達(dá)到3％時(shí)，材料的電導(dǎo)率降幅可達(dá)45％。根據(jù)晶[1]郭忠全．高性能銅
