石墨烯对纯铝力学、电学和耐腐蚀性能影响

张海平1,2，孙庆泽,1，李炯利1,2，王旭东1,2（1.北京石墨烯技术研究院有限公司；2.中国航发北京航空材料研究院）

摘要：为了研究粉末冶金工艺和石墨烯对纯铝力学性能和耐腐蚀性能的影响，以铝粉和氧化石墨烯粉末为原材料，采用粉末冶金工艺，制备了石墨烯铝基复合材料杆材和粉末冶金纯铝杆材，并采用相同挤压工艺获得了熔融铸造纯铝杆材，开展了3种材料的力学性能、电学性能和中性盐雾腐蚀性能研究。利用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）、能谱（EDS）和重量变化等手段分析了3种材料的微观组织与腐蚀产物。结果表明，粉末冶金工艺能将纯铝材料的拉伸强度提高17.2%，同时保持电阻率几乎不变；0.5%含量石墨烯可使纯铝拉伸强度提高42.5%，且电阻率仅增大1.4%。在中性盐雾环境下，铸造纯铝的腐蚀速率略高于粉末冶金纯铝，石墨烯铝基复合材料和粉末冶金纯铝的腐蚀速率相当。石墨烯可有效提高纯铝力学性能，同时不明显降低其电阻率和耐腐蚀性能。

关键词：石墨烯铝基复合材料；粉末冶金；力学性能；电学性能；耐腐蚀性能