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本文采用压力浸渗技术制备了TGS-25/Al、TGS-25/Al-12Si和TGS-25/Al-20Si三种复合材料,研究基体中Si含量对石墨膜/铝复合材料微观组织、热物理性能和力学性能的影响。高结晶度石墨膜的表面形貌平整,层状结构较为有序。石墨膜的导热性能与有序化度、石墨化度、微晶堆积高度、层状结构有序度密切相关。有序化度、石墨化度、层状结构有序度越高,石墨膜热导率越高;而不同原材料及工艺制备的石墨膜,其微晶堆积高度需与微观结构结合分析,才能确定其导热性能。TGS-25石墨膜具有均匀定向的层状结构,层间结合紧密;其石墨化度达到99.9%,沿膜方向热导率为1420 W/(m·K)。石墨膜/铝复合材料无气孔和裂纹等明显缺陷,且基体和增强体分布均匀。随着基体合金中Si的质量分数增加,C元素在基体合金中的质量分数和扩散相对深度降低。随着基体合金中Si的质量分数降低,复合材料热导率增加。其沿膜方向热导率从420 W/(m·K)升高到743 W/(m·K),垂直膜方向热导率从11W/(m·K)升高到17W/(m·K)。复合材料的导热机理符合Agari模型,随着基体中Si的质量分数增加,复合材料热导率的理论值和实际值差值逐渐增大。随着基体合金中Si的质量分数增加,复合材料的平均热膨胀系数降低。在0℃到400℃之间,TGS-25/Al复合材料的平均热膨胀系数最大,其变化范围为22.5~24.4×10-6K-1。TGS-25/Al-20Si复合材料的平均热膨胀系数值最小,其变化范围为16.8~19.3×10-6K-1。随着基体合金中Si的质量分数增加,复合材料层间剪切强度升高。TGS-25/Al复合材料层间剪切强度的均值为55.6MPa;TGS-25/Al-20Si复合材料层间剪切强度的均值为103.9 MPa。TGS-25/Al-20Si复合材料层间剪切强度是TGS-25/Al复合材料层间剪切强度的1.87倍。