粉末冶金法制备三维(3D)石墨烯增强铜基复合材料的性能

在Cu-5％Sn合金中加入0～0.4％(质量分数)的3D石墨烯作为增强体,采用粉末冶金法制备3D石墨烯/Cu-5％Sn复合材料,并测试材料的密度、电阻率、抗拉强度、冲击强度、布氏硬度和摩擦磨损性能.结果表明:随3D石墨烯含量增加,3D石墨烯/Cu-5％Sn复合材料的密度和抗拉强度减小,电阻率小幅升高,磨耗量增大;受石墨烯含量的影响不大,材料的摩擦因数受石墨烯含量的影响不大,随制动转速增大而减小.3D石墨烯增强体含量为0.4％的复合材料,摩擦因数稳定性最好.当3D石墨烯加入量为0.2％时,冲击强度为32.5 J/cm2,比基体材料Cu-5％Sn合金提高57.0％;当3D石墨烯加入量为0.1％时,复合材料的布氏硬度(HBW)和伸长率分别为122.0和11.52％,比Cu-5％Sn合金提高22.0％和10.5％.复合材料断口形貌为韧窝花样,为典型的韧性断裂.