热轧石墨烯增强铜铬锆复合材料微观组织与性能

石墨烯／铜铬锆基复合材料具有优异的性能。石墨烯在基体中的分布直接影响复合材料的物理力学性能。采用SPS放电等离子烧结法和轧制工艺制备了不同石墨烯含量的石墨烯／铜铬锆基复合材料（GNP／CuCrZr基）复合材料。研究了复合材料的形貌，分析了复合材料的性能、硬度和电导率。根据复合材料的力学性能和拉伸断口形貌，分析了复合材料热轧前后的断裂机理。结果表明，在SPS之后，GNP在CuCrZr基体中随机分布，复合材料的晶粒尺寸较粗。热轧后，复合材料中出现再结晶现象，晶粒尺寸减小，GNP沿轧制方向排列，均匀分布在晶界。热轧有效地改善了GNP／CuCrZr基复合材料的质量，随着石墨烯含量的增加，改善效果更加明显。GNP／CuCrZr基0.25%的轧制复合材料在致密度达到99.8%。轧制后，复合材料的强度和塑性显著提高。0.25%GNP／CuCrZr基复合材料轧制态抗拉强度为272MPa，延伸率为34%，与烧结态复合材料相比分别提高了3.0%和143%。烧结后复合材料的断裂机制为脆性断裂断裂，轧制后为韧性断裂。