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本文以纯铜粉和石墨烯粉末为原材料并混合于乙醇中,经过超声震荡和干燥后压制成块,再在真空管式炉中烧结而制得石墨烯增强铜基复合材料。对所制备的石墨烯/铜复合材料进行了显微组织观察,测定了其显微硬度、压缩屈服强度、弹性模量等随石墨烯加入量、试样预制压力、烧结温度和保温时间的变化规律并进行分析。此外,还测定了石墨烯/铜复合材料的热膨胀系数和拉伸性能。显微分析结果表明,采用粉末烧结法能成功制备铜基石墨烯复合材料,其显微组织特征为等轴晶粒构成的铜基体及分布在晶界处的薄膜状石墨烯。随石墨烯加入量的增加及预制压力的提高,石墨烯/铜复合材料的基体晶粒有所细化。另外随烧结温度升高及保温时间的延长,石墨烯/铜复合材料的基体晶粒明显增大。显微硬度测定及压缩试验结果表明,制备工艺对石墨烯/铜复合材料的力学性能有明显的影响。随烧结温度提高和保温时间延长,显微硬度、压缩屈服强度和弹性模量均先增加而后减小,分别在烧结温度为950℃和烧结保温时间为60min时达到最大值。随石墨烯加入量增加,石墨烯/铜复合材料的力学性能也是先增加后减小,当石墨烯加入量为每15g铜粉中加入20mg时,显微硬度、压缩屈服强度和弹性模量有最大值。另外,随试样预制压力从30MPa增加到150MPa,石墨烯/铜复合材料的显微硬度、压缩屈服强度和弹性模量逐渐提高。与纯铜试样的对比结果表明,石墨烯的加入可显著提高石墨烯/铜复合材料的性能。采用60MPa预制压力、每15g铜粉中20mg的石墨烯加入量、950℃的烧结温度和60min烧结保温时间,所得石墨烯/铜复合材料的显微硬度、压缩屈服强度及弹性模量分别达到58HV、182MPa和45GPa,比纯铜试样分别提高了34%、127%和50%。对烧结后的纯铜试样和石墨烯/铜复合材料试样进行热轧,然后进行拉伸试验。结果表明,拉伸屈服强度和抗拉强度与纯铜试样相比无明显提高,而断后伸长率则有一定程度的提高。对纯铜试样及石墨烯/铜复合材料试样进行热膨胀分析,结果表明石墨烯/铜复合材料试样的热膨胀系数低于纯铜试样,在150℃至800℃范围内表现得非常明显。