化學氣相沉積法制備石墨烯銅復合材料.pdf

1、石墨烯特殊的二維結構和優異的機械性能和導電導熱性能使其成為材料領域的研究熱點，其中一個重要的方向就是作為增強體添加到金屬基體中制備石墨烯增強金屬基復合材料。目前，關于石墨烯增強銅基復合材料的研究主要采用機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量石墨烯的的研究為基礎，嘗試采用化學氣相沉積法（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）對銅箔上制備得到的產物的相組成以及微觀顯微形貌進行了分析；利用Raman、SEM、透射電子顯微鏡（TEM）對復合材料經過硝酸刻蝕后的產物形貌、相組成以及晶體結構等進行了分析。
　　采用甲烷作為碳源氣體在1000℃的溫度下反應并通過PMMA保護轉移法可以得到質量高、表面完整、缺陷較少的石墨烯薄膜。乙炔作為碳源氣體時，最低裂解溫度為650℃，此時可以在銅箔上得到極少量的碳納米管，低于該溫度時

3、不會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，當溫度過高，達到750℃時會在銅箔上沉積非晶碳顆粒。隨著乙炔流量的增加，在銅箔上生長碳納米管的能力會不斷增加，當乙炔流量為20sccm時可以在30min內得到覆蓋整個銅箔表面的碳納米管。
　　通過化學氣相沉積法控制反應溫度為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合粉體材料。結果表明，隨著乙炔流量的增加，在銅粉上生長得到的石墨