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Preparation and thermophysical properties of graphite flake-carbon fiber coreinforced copper matrix composites

复合材料 材料科学 体积分数 石墨 热导率 抗弯强度 纤维 复合数 热压 微观结构 碳纤维 质量分数 冶金
作者
Junchen Huang,Guodong Miu,Tongle Liu,Chen Huang,Shibo Guo,Qian Liu
出处
期刊:Materials research express [IOP Publishing]
卷期号:8 (12): 125603-125603 被引量:11
标识
DOI:10.1088/2053-1591/ac440a
摘要

Abstract Graphite flake-carbon fiber coreinforced copper matrix composites were prepared by vacuum hot pressing technology. The carbon fibers were dispersed ultrasonic in alcohol and then mixed with graphite flake and alloys powder (Zr and Cu) for hot pressing sintering. The effects of the carbon fiber content on the microstructure, bending strength and thermal conductivity of the composites were investigated. The results show that the interface of the composites is well bonded. When the volume fraction of carbon fiber is 1%–3%, the carbon fiber can be uniformly dispersed in the matrix, and the bending strength of the composites can be improved effectively. When the volume fraction of carbon fiber is 2%, the bending strength reaches a maximum of 152 MPa, which is an increase of 60% compared with that of the composites without carbon fiber. However, an excessive addition of carbon fiber (4% or more) leads to an uneven distribution of carbon fiber, and the bending strength of the composites decreases. When the volume fraction of carbon fiber is 2%, the thermal conductivity of the composite is 597 W·m −1 ·K −1 . The acoustic mismatch model (AMM) associated with the Digimat MF module is able to predict the thermal conductivity of the anisotropic multiphase composites.

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