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以碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs)为增强相制备铜基复合材料是使铜基导体同时实现高强度高导电性能的有效途径,但碳纳米管/铜复合材料制备过程中存在的增强体分散性差和界面结合强度弱两大问题影响复合材料高性能的实现。对碳纳米管进行表面氧化改性能改变碳纳米管的表面结构和反应活性,从而改善碳纳米管的分散性,增强碳纳米管与铜基体的界面结合,但与此同时,氧化过程会破坏碳纳米管的结构完整性,影响其本征性能进而影响其增强效果,因此,表面氧化改性对碳纳米管结构性能的影响及其对复合材料增强作用的影响应该被综合考虑。本文在研究影响碳纳米管/铜复合材料高性能实现关键问题的基础上,进一步研究了碳纳米管表面氧化改性过程对其增强的铜基复合材料性能的影响,首先做了以下几方面工作:一、利用酸蒸氧化法实现了不同长径比的碳纳米管的表面改性;二、利用异质共聚液相混粉和放电等离子烧结,用不同氧化处理条件改性的碳纳米管制备了碳纳米管/铜基复合材料;三、在优化的表面氧化改性条件下,制备了具有不同碳纳米管体积分数的碳纳米管/铜复合材料;通过对碳纳米管及复合材料的结构和性能的表征,得出了以下结论:(1)酸蒸氧化处理的适宜温度为200℃。Raman光谱、TEM、BET、XPS、Zeta电位测试对碳纳米管的结构、表面化学性质的分析表明:随着氧化处理时间的增长,碳纳米管氧化程度提高,表面结构无序度上升,缺陷程度增大,与此同时碳纳米管表面含氧基团数量升高,分散性提高;碳纳米管薄膜的四探针电阻率测试结果表明:随氧化处理时间的增长,碳纳米管的导电性能降低。(2)氧化处理时间为3.5h的碳纳米管在保持了较高结构完整性的同时,能够在铜基体中实现较为均匀的分布,因此,该条件下的碳纳米管增强的铜基复合材料与其他氧化处理条件相比具有最高的抗拉强度457MPa,最高的硬度130HV,是相同条件下制备的纯铜的1.6倍和2倍,同时导电性能损耗较小,电导率为92%IACS,是纯铜的94%。通过合理控制碳纳米管的表面氧化改性过程,实现了碳纳米管/铜复合材料高强高导的综合性能。(3)碳纳米管体积分数较低,对铜基体的增强作用有限,无法在压制烧结过程中有效填充基体空隙,体积分数过高,会形成团聚,影响复合材料的性能,碳纳米管体积分数为3vol%的复合材料具有最高的致密度、力学性能和导电性性能。