热压烧结温度对石墨烯/氧化铝复合材料力学性能的影响

贾碧^1,2，李晓博²，潘复生¹，王如转²，袁玉娇²，罗春希²，朱钊²，刘汉蕾²

1. 重庆大学材料科学与工程学院2. 重庆科技学院冶金与材料工程学院

摘 要：石墨烯/氧化铝复合材料的制备工艺及力学性能已成为目前先进陶瓷材料的研究热点。通过热压烧结技术,在烧结压力40 MPa下成功制备了石墨烯/氧化铝复合材料,并系统地研究了热压烧结温度对石墨烯/氧化铝复合材料的结构和力学性能的影响规律。结果表明,热压烧结温度对石墨烯/氧化铝复合材料晶相的影响较小,均为Al₂O₃（刚玉）晶相。复合材料的抗弯强度、维氏硬度随着烧结温度的升高先增大后减小,但是烧结温度对断裂韧性的影响较小。当烧结温度为1 550℃时复合材料的性能最优,材料的弯曲强度、维氏硬度与断裂韧性分别为673.84 MPa、20.4 GPa、5.98 MPa·m^1/2。同时,通过SEM分析了石墨烯增强氧化铝基复合材料的断面微观结构,揭示了晶粒尺寸变化是复合材料力学性能变化的主要原因。

关键词：氧化铝复合材料;石墨烯;热压烧结温度;微观结构;力学性能;