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石墨烯(Graphene)具有二维sp1杂化结构,具有十分优异的机械性能,电学性能,热学性能,光学性能,使其成为当今世界很多国家的研究热点,石墨烯及其复合材料在光电学、能量储存、超导、微电子电器以及航空航天等领域中具有十分广阔的应用前景。石墨烯的制备方法有:微机剥离法、气相沉积法、外延生长法、溶液剥离法、化学氧化还原法等。其中化学氧化还原法以其制备工艺成熟、生产成本低、制备工艺简单、产品产率高而被广泛的应用。本研发过程中使用的石墨烯是通过改进的Hunmmers法制备得到的。纳米铜金属材料在电子工业生产中的应用十分广泛,特别在导电材料及其线路材料方面等方面的应用,这些性质和用途都是由其优异的导电性和较低的电子迁移率所决定,因而对纳米铜粉导电材料的研究越来越受到人们的重视,本研究采用水合胼液相还原法制备了纳米铜粒子,水合肼在反应的过程中能够生成N2,其可以保护生成的纳米铜粒子不被氧化。利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,可以有效的控制纳米铜粒子的粒径,并防止纳米铜粒子的团聚。本文是以Hummers法制备的氧化石墨烯作为前驱体,通过液相还原法制备出石墨烯/纳米铜复合材料。本研制过程中采用多次洗涤的方法制备得到石墨烯/乙醇溶液,并通乳化法方法将石墨烯/纳米铜/乙醇溶液与环氧树脂E-51混合,使石墨烯均匀分散在其中。本研制过程中采用原位聚合法制备石墨烯/纳米铜/环氧树脂固化物,并对其进行测试,结果证明乳化制备得到的固化物具有优异的力学性能。当石墨烯/纳米铜含量为2.1wt%时玻璃化转变温度提高18℃,当石墨烯/纳米铜含量为1.9wt%时拉伸强度提高64%,硬度提高18%。当石墨烯/纳米铜含量为2.3wt%时石冲击强度提高8.544 KJ·m2,利用石墨稀/纳米铜含量不同的石墨烯/环氧树脂复合材料粘结铝片环测试其剪切强度,当石墨烯/纳米铜含量为2.1wt%时剪切强度达到最大值,较纯环氧树脂相比剪切强度提高69%。由此可见石墨炼/纳米铜的加入极大程度的提高了环氧树脂的耐热性和力学性能。