石墨烯增强铜基复合材料研究现状

杜诚1, 孙长飞1, 翟振杰1, 白颖2, 陈聪1(1.青海民族大学化学与材料科学学院)(2.湘潭大学化学学院)
摘要:石墨烯增强铜基复合材料因兼具石墨烯的优异特性与铜的良好性能, 在电子、能源、机械等领域极具应用前景, 成为铜基复合材料研究的热点。全面综述其研究现状, 首先重点介绍粉末冶金法、原位生长法、电化学沉积法、分子水平混合法、累积叠轧法和激光选区熔化法多种制备工艺, 分析了各方法优缺点, 然后深入探讨了针对石墨烯与铜基体界面结合差、石墨烯分散不均匀和易团聚等问题提出的优化方案, 并阐述了石墨烯作为增强相对铜基复合材料性能的增强机理。最后对石墨烯增强铜基复合材料在工艺创新、性能协同优化及应用领域拓展等方向的发展趋势作出展望, 旨在为其未来深入研究与实际应用提供参考。
关键词:石墨烯;铜基复合材料;制备工艺;性能

目录介绍

1 前言

2 石墨烯增强铜基复合材料制备方法

2.1 粉末冶金法

2.1.1传统粉末冶金法

2.1.2 新型粉末冶金法

2.2 原位生长法

2.3 电化学沉积法

2.4 分子水平混合法

2.5 累积叠轧法

2.6 激光选区熔化法

3 铜基复合材料石墨烯的均匀分散与界面调控重难点

3.1 石墨烯分散性

3.2 界面优化进展

3.2.1 基体合金化

3.2.2 石墨烯表面修饰

3.2.3 石墨烯结构优化

3.3 重难点总结

4 石墨烯增强机制

4.1 力学性能

4.1.1 细晶强化

4.1.2 载荷传递强化

4.1.3 热失配强化

4.1.4 Orowan 强化

4.2 导电和导热性能

4.2.1 导电性能

4.2.2 导热性能

4.3 高强高导的协同优化路径

5 石墨烯增强铜基复合材料的应用

5.1 电接触材料

5.2 耐磨材料

5.3 耐腐蚀材料

5.4 封装材料

5.5 应变传感器

6 结语

 

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