Page 42 - 运鑫服饰画册
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PAGE/41 成都工业学院科研成果汇编
1. 多尺度微观结构多相增强铜基复合材料的界面行为及失效机制研究
项目简介
本项目基于粉末冶金的机械合金化-真空热压烧结相结合的工艺方法构建了石墨烯与氧化铝晶须共增强铜基复合材料、
铬掺杂石墨烯与氧化铝晶须共增强铜基复合材料。对复合材料的力学性能、微观结构、电化学腐蚀性能、摩擦磨损性能进
行了系统表征与分析。分析石墨烯含量和铬含量对复合材料微观结构、力学性能、电化学腐蚀性能的影响，建立复合材料
成分与性能之间的相关关系，深入阐述共增强体系及合金元素铬掺杂在铜基复合材料中的界面交互作用，揭示其协同强化
机理。
研究表明石墨烯包裹或捕获铜晶粒抑制晶粒长大是在烧结过程中的一种强化机制。此外，能量耗散和载荷传递是石墨
烯和 Al2O3 晶须共同的主要强化机制。石墨烯与 Al2O3 晶须的协同强化机理在于：铜基体中嵌入的均匀分散的石墨烯阻
碍了 Al2O3/Cu 界面处的裂纹扩展路径，从而使得 Al2O3 晶须在复合材料中的强化作用进一步增强。
铬掺杂石墨烯与氧化铝晶须共增强铜基复合材料中 Cr 元素的分布特点主要为聚集形成大颗粒或分散于铜基体与增强
体的界面。铬掺杂石墨烯与氧化铝晶须共增强铜基复合材料的致密度、拉伸强度、剪切强度、压缩强度表现出单调增加的
趋势。增加 Cr 含量，一方面可以增强铜基体与增强体的界面结合，从而提高界面载荷传递效率；另一方面可以明显地细
化晶粒，从而实现晶界强化和孪晶界强化，这三种强化机制是铬掺杂石墨烯与氧化铝晶须共增强铜基复合材料最主要的强
化机制。此外，位错强化和固溶强化也是复合材料中可能存在的强化机制。
氧化铝 / 石墨烯增强铜基复合材料
技术指标
序号 指标名称 参数
拉伸强度：174MPa~205MPa
1 力学性能 压缩强度：810MPa 及以上
硬度：100HV 及以上
项目成熟度
成果孵化阶段
转化方式
技术入股、技术服务
