化學(xué)氣相沉積法制備石墨烯銅復(fù)合材料.pdf

1、石墨烯特殊的二維結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的機(jī)械性能和導(dǎo)電導(dǎo)熱性能使其成為材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其中一個(gè)重要的方向就是作為增強(qiáng)體添加到金屬基體中制備石墨烯增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料。目前，關(guān)于石墨烯增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的研究主要采用機(jī)械剝離法以及還原氧化石墨烯法從外部引入石墨烯，本文以2009年S.Ruoff等人在銅箔上制備高質(zhì)量石墨烯的的研究為基礎(chǔ)，嘗試采用化學(xué)氣相沉積法（CVD）在銅粉表面自生石墨烯從而制備石墨烯銅復(fù)合粉體材料。
　　本文利用掃描電子顯微鏡

2、（SEM）以及顯微激光拉曼光譜（RAMAN）對(duì)銅箔上制備得到的產(chǎn)物的相組成以及微觀顯微形貌進(jìn)行了分析；利用Raman、SEM、透射電子顯微鏡（TEM）對(duì)復(fù)合材料經(jīng)過(guò)硝酸刻蝕后的產(chǎn)物形貌、相組成以及晶體結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了分析。
　　采用甲烷作為碳源氣體在1000℃的溫度下反應(yīng)并通過(guò)PMMA保護(hù)轉(zhuǎn)移法可以得到質(zhì)量高、表面完整、缺陷較少的石墨烯薄膜。乙炔作為碳源氣體時(shí)，最低裂解溫度為650℃，此時(shí)可以在銅箔上得到極少量的碳納米管，低于該溫度時(shí)

3、不會(huì)在銅箔上沉積碳原子。700℃左右是在銅箔上沉積碳納米管的理想溫度，當(dāng)溫度過(guò)高，達(dá)到750℃時(shí)會(huì)在銅箔上沉積非晶碳顆粒。隨著乙炔流量的增加，在銅箔上生長(zhǎng)碳納米管的能力會(huì)不斷增加，當(dāng)乙炔流量為20sccm時(shí)可以在30min內(nèi)得到覆蓋整個(gè)銅箔表面的碳納米管。
　　通過(guò)化學(xué)氣相沉積法控制反應(yīng)溫度為650℃-700℃之間，以粒徑為10微米的球形銅粉為基體制備得到了石墨烯銅復(fù)合粉體材料。結(jié)果表明，隨著乙炔流量的增加，在銅粉上生長(zhǎng)得到的石墨