放电等离子烧结石墨烯铝材料的组织与性能

摘要：

针对石墨烯与铝的界面润湿性差、不易均匀分散等问题,利用超声和机械搅拌方法分散粉体,并采用放电等离子烧结工艺制备成型石墨烯铝材料.借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子万能试验机、导电率测量仪、激光导热仪等设备对石墨烯铝材料的微观组织力学性能和物理性能进行研究,重点探讨镀镍石墨烯的加入对纯铝的力学性能和物理性能的影响.结果表明:采用超声分散和机械搅拌相结合的方法可使镀镍石墨烯均匀分散在纯铝中;随着镀镍石墨烯的含量从0％增加到0.87％(质量分数),石墨烯铝材料的抗拉强度、硬度、导电率和热导率均显著提升;当镀镍石墨烯含量为0.87％时,石墨烯铝材料的抗拉强度达到194MPa,硬度52HB,相对于纯铝放电等离子烧结试样分别提高了168％和23％;石墨烯铝材料的导电率达到48.5％IACS,热导率为193.4W/(K·m).石墨烯表面镀镍处理有利于石墨烯与铝二者的界面结合,提升其强度和硬度,但界面处过多的镍会降低石墨烯铝材料的导电率.

关键词：石墨烯、放电等离子烧结、微观组织、性能

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分类号：TB333(工程材料学)

资助基金：工信部绿色制造系统集成项目201783;广东省科技计划项目2016A010103006;江西省重点研发计划项目20171ACH80012;佛山市科技创新项目2016AG101761

在线出版日期：2019-06-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：709-716