热压法制备碳纳米管/铜复合材料组织与性能研究

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铜作为电接触材料的基体材料存在两大缺点:一是力学性能有局限性;二是功能方面存在不足。碳纳米管具有优异的力学性能,作为复合相,有望改善铜基体力学性能,提高硬度和耐磨性。同时,碳纳米管优良的导电性、导热性、化学稳定性和热稳定性,也可能使复合材料实现多功能化。本文首先介绍了制备碳纳米管/铜基复合材料的原料、设备、工艺流程及工艺参数选择。采用球磨混料,真空热压法制备出碳纳米管/铜基复合材料,在此基础上研究了复合材料组织与性能的关系,分析和预测碳纳米管对复合材料组织和性能的影响机理。显微组织分析表明,随着碳纳米管含量的增加,复合材料的孔隙明显增多,局部出现团聚,铜基体从连续网状结构逐步转变为断续的网状结构。材料的微观结构强烈地影响着材料的相对密度、硬度和弯曲强度等宏观性能。研究表明,随着CNTs含量的增加,材料的相对密度降低;通过对不同CNTs含量试样的力学性能测试,发现材料的力学性能随着CNTs含量的增加而降低。为改善碳纳米管在基体中的分散性和界面结合状态,提高复合材料性能,本文最后介绍了碳纳米管化学镀铜的原理及施镀方法,并且采用双络合剂配方对碳纳米管成功地进行了化学镀铜。
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