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作者:俸俊芹;陶静梅;陈小丰;李才巨;易健宏;
单位:昆明理工大学材料科学与工程学院;
摘要:以甲烷作为碳源、偏钨酸铵为钨源,采用化学气相沉积法在碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs)表面引入非原位碳化钨(WC),制备了WC纳米颗粒装饰的CNTs复合粉末(WC@CNTs);随后,利用放电等离子烧结制备了WC@CNTs增强铜基复合材料(WC@CNTs/Cu),深入研究了界面WC对复合材料力学与导电性能的影响。结果表明,WC的引入构建了稳定的“CNTs–WC–Cu”界面结构,该界面不仅显著改善了载荷传递效率,而且通过降低界面非弹性散射有效提升了界面电导率,从而实现了力学性能与电学性能的协同增强。当CNTs体积分数为1%时,WC@CNTs/Cu复合材料的极限抗拉强度达到302 MPa,相较于CNTs/Cu复合材料和纯Cu分别提高了34.2%和41.1%,同时仍保持了27%的断裂延伸率。此外,WC@CNTs/Cu复合材料的电导率达到国际退火铜标准(%IACS)的94.4%,与相同方法制备的纯Cu相当。
关键词:铜基复合材料;;碳纳米管;;微观结构;;力学性能;;导电性能