多粒径颗粒对石墨烯/铝基复合材料组织及性能的影响

采用球磨和真空热压烧结结合的工艺制备石墨烯增强铝基(Gr/Al)复合材料,研究不同粒径铝粉混合对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明,利用球体最密堆积原理设计的多粒径铝粉混合,M₁(1μm∶10μm按1∶1.5混合)和M₂(10μm与100μm按1∶1.5混合)的致密度均高于单一粒径的试样(S),M₂致密度达到96.2%。M₁试样抗拉强度和伸长率相较于S试样有所降低,M₂试样抗拉强度和伸长率均提高,其中伸长率提升31.8%。多粒径混合可促进分散小粒径铝粉和石墨烯,有效降低孔隙率,在减少原始颗粒界面的同时增加裂纹扩展路径,大尺寸粒径颗粒的加入使得复合材料的塑性大幅提升。