石墨烯铝基复合材料的界面反应研究

摘要

石墨烯具有极其优异的力学性能，是理想的复合材料增强体。本文以商业纯铝为基体，石墨烯为增强相，通过超声混合法制备石墨烯-Al复合粉末，通过真空热压烧结制备石墨烯-Al复合材料，通过扫描电镜(SEM)、差热分析(DSC)、X-射线衍射分析(XRD)、显微硬度计表征了材料的宏观形貌、微观形貌、反应温度、相组成和显微硬度等。结果表明：石墨烯和Al在400℃时便开始发生反应，但在600℃以下时，两者反应速度较慢，在Al熔点以上时，石墨烯和Al反应速度明显增加，石墨烯和Al反应生成Al4C3；少量的Al4C3可以增强石墨烯和Al基体的结合力，有利于提高材料的力学性能，但是大量脆性Al4C3生成时，材料的力学性能下降。