表面修饰石墨烯制备工艺及其在金属材料中的应用研究

作     者：蔡锦文 冯可芹 王海波 刘艳芳 陈思潭 CAI Jinwen;FENG Keqin;WANG Haibo;LIU Yanfang;CHEN Sitan

作者机构：四川大学机械工程学院成都610065 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2024年第38卷第1期

页      面：154-159页

核心收录：

学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 0806[工学-冶金工程] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(51674171) 

主　　题：表面修饰石墨烯 工艺参数 铁基摩擦材料 W-Mo-Cu复合材料 

摘      要：为解决石墨烯在金属基复合材料应用中易团聚、难分散、与金属基体之间的润湿性差、高温下易与Al、Ti、Fe等金属发生界面反应的问题,对石墨烯进行表面修饰制得镀铜石墨烯,研究了镀覆过程中镀覆温度、镀覆时间、镀液pH对镀铜石墨烯镀层连续性、完整性的影响,优化镀覆工艺参数,获得了质量优良的表面修饰石墨烯;并将其分别添加到铁基摩擦材料和W-Mo-Cu复合材料中,对其作用效果进行了研究。结果表明:石墨烯在50℃、pH为12.5的化学镀液中镀覆30 min可以获得连续性、完整性较好的镀层,从而制得缺陷密度较小、质量较好的表面修饰石墨烯;在铁基摩擦材料中添加0.8%(质量分数)表面修饰石墨烯可以使材料晶粒细化并获得片层间距较小的珠光体组织,材料硬度提高30%,磨损率降低约70%,摩擦系数下降约12%;添加了0.2%(质量分数)表面修饰石墨烯的W-Mo-Cu材料,其组织均匀性和致密度均获得了提高,电导率提升约21%,硬度提高8%。证实了表面修饰石墨烯的添加能够促进金属基复合材料综合性能的提高。