多道次轧制对石墨烯/铝基复合材料组织性能影响
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2026-10-26
编号:CYYJ04923
篇名: 多道次轧制对石墨烯/铝基复合材料组织性能影响
作者: 倪哲1,2;杨博皓1,2;张晋1,2
关键词: 铝基复合材料; 还原氧化石墨烯; 多道次轧制; 界面结合;
机构:1.大连交通大学材料科学与工程学院2.辽宁省轻质金属近净成形重点实验室
摘要: 针对石墨烯/铝基复合材料制备中石墨烯团聚、界面结合薄弱及塑性不足的问题,通过优化石墨烯包覆铝粉工艺,结合球磨、热压烧结与多道次轧制技术,制备了高性能石墨烯/铝基复合材料。采用初生氢辅助原位热还原技术实现氧化石墨烯(GO)高效还原与铝粉均匀包覆,同时通过多道次轧制协同改善界面结合与晶粒结构。结果表明,多道次轧制后复合材料内部颗粒边界基本消除,致密化程度显著提升。热压烧结态复合材料的密度及维氏硬度(HV)分别为2.196 g/cm3和41.10。经6道次轧制后,密度和维氏硬度分别提升至2.817 g/cm3和59.41。此外,复合材料的抗拉强度和伸长率同步提升,由3道次轧制态的122.91 MPa和0.62%增至147.67 MPa和2.60%。同时,添加0.20%的石墨烯能显著提升纯铝的力学性能,复合材料的抗拉强度和屈服强度相较于纯铝分别提高了51.9%和37.9%。