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6063铝合金是目前市场上的散热器件使用最多的金属材料。6063铝合金具有高的导热性能和高的比强度。与金、银、铜相比,它具有价格低廉比重小等特点,单位重量下铝比铜的散热能力更好。但是随着科学技术的发展,传统的铝合金散热材料已经不能完全满足大功率电子产品的散热要求了,同时铝合金不耐酸碱腐蚀的特点也严重限制了它的进一步发展。石墨烯是目前发现的导热性能最好的二维碳材料,单层石墨烯的导热系数达到5300 W/(m·℃)-1。同时碳材料具有耐酸碱腐蚀,阻隔性好等特点。因此石墨烯常被用于制备高导热性能,良好耐腐蚀性的复合材料。本文通过复合电沉积方法在6063铝合金表面制备了石墨烯/银复合镀层,研究了石墨烯的添加对铝合金的整体导热性能以及表面耐腐蚀性的影响。具体研究结果如下:(1)复合电沉积工艺条件对石墨烯-银复合镀层结构形貌及复合材料的整体导热性能的影响。通过改变电沉积电流密度、复合镀液温度、石墨烯浓度以及电源类型等条件制备复合材料。采用SEM、XRD、EDS、Raman、激光导热仪测试材料的结构及性能。结果表明,最佳的复合电沉积条件为阴极电流密度为为2.0 A/dm~2,最佳的石墨烯浆料(5%)浓度为40 g/L最佳的电沉积温度为40℃,最佳的电沉积电源方式为脉冲电源。在最佳的电沉积条件下制备的石墨烯-银复合材料表面均匀平整,石墨烯含量为3.84%。30℃、50℃、100℃、150℃、200℃、250℃和300℃时,复合材料的热扩散系数分别为0.922 cm~2/s、0.903 cm~2/s、0.873 cm~2/s、0.883 cm~2/s、0.860 cm~2/s、0.845 cm~2/s和0.823 cm~2/s比基体6063铝合金分别提高了6.8%、5.5%、4.1%、7.8%、7.7%、7.5%和6.7%。(2)表面活性剂对石墨烯/银复合镀层结构形貌及复合材料整体导热性能的影响。镀液中添加阴离子表面活性剂SDS和ALS,镀层中银晶粒尺寸分别为70.8 nm和94.5nm。加入SDS所得复合材料在30℃、50℃、100℃、150℃、200℃、250℃和300℃温度下热扩散系数分别为0.928 cm~2/s、0.887 cm~2/s、0.857 cm~2/s、0.826 cm~2/s、0.835 cm~2/s、0.850 cm~2/s和0.833 cm~2/s。加入ALS所得复合材料在相应温度下测得的热扩散系数分别为,0.922 cm~2/s、0.911 cm~2/s、0.872 cm~2/s、0.863 cm~2/s、0.842 cm~2/s、0.831 cm~2/s和0.818 cm~2/s。镀液中添加阳离子表面活性剂,镀层中银晶粒的平均晶粒分别为58.5 nm、59.3 nm,石墨烯含量分别为3.67%和3.89%。阳离子表面活性剂加入引起了石墨烯在镀层中的缺陷增大。镀液中加入CTAB后,所得复合镀层在相应温度下的热扩散系数分别为0.910 cm~2/s、0.881cm~2/s、0.898 cm~2/s、0.865 cm~2/s、0.857 cm~2/s、0.834 cm~2/s和0.817 cm~2/s。加入TEOA后,复合镀层在相应温度下的热扩散系数分别为0.902 cm~2/s、0.898 cm~2/s、0.875 cm~2/s、0.847cm~2/s、0.831 cm~2/s、0.813 cm~2/s和0.800 cm~2/s。镀液中添加非离子表面活性剂基本没有引起镀层中石墨烯缺陷的增加。添加非离子表面活性剂BEO、OP-10、BPB-TW20、BPB-TW40和BPB-TW60后,镀层中银晶粒的平均晶粒尺寸分别为81.5 nm、62.2 nm、51.0 nm、46.9nm和43.9 nm。加入非离子表面活性剂BEO后,所得复合镀层在30℃、50℃、100℃、150℃、200℃、250℃和300℃时的热扩散系数分别为0.980 cm~2/s、0.929 cm~2/s、0.887cm~2/s、0.893 cm~2/s、0.871 cm~2/s、0.869 cm~2/s和0.863 cm~2/s。加入OP-10后,在相应温度下镀层的热扩散系数分别为0.932 cm~2/s、0.922 cm~2/s、0.921 cm~2/s、0.891 cm~2/s、0.866 cm~2/s、0.854 cm~2/s和0.827 cm~2/s。加入TW20后,所得复合镀层在相应温度下的热扩散系数分别为0.927 cm~2/s、0.912 cm~2/s、0.902 cm~2/s、0.898 cm~2/s、0.896 cm~2/s、0.878 cm~2/s和0.858 cm~2/s。加入TW40后,所得复合镀层在相应温度下的热扩散系数分别为0.993 cm~2/s、0.936 cm~2/s、0.908 cm~2/s、0.905 cm~2/s、0.878 cm~2/s、0.861 cm~2/s和0.846 cm~2/s。加入TW60后,所得复合镀层在相应温度下的热扩散系数分别1.100 cm~2/s、1.036 cm~2/s、1.034 cm~2/s、1.001 cm~2/s、0.975 cm~2/s、0.959 cm~2/s和0.935 cm~2/s。(3)表面活性剂对石墨烯/银复合镀层耐腐蚀性的影响6063铝合金、电沉积银和电沉积石墨烯-银的腐蚀电位分别为-0.863 V、-0.741 V和-0.827 V,腐蚀电流密度分别为2.475×10-6A·cm-2、2.755×10-8A·cm-2和1.81×10-6A·cm-2。镀液中添加阴离子表面活性剂SDS和ALS后,镀层腐蚀电位分别为-0.849 V和-0.85 V,相比于未添加表面活性剂时的复合材料,分别负移了约0.022 V和0.023 V,腐蚀电流密度分别为2.36×10-6A·cm-2、2.24×10-6A·cm-2。镀液中添加阳离子表面活性剂CTAB和TEOA后,复合镀层的腐蚀电位分别为分别为-0.859 V、-0.831 V,相比于未添加表面活性剂时的复合材料,分别负移了约0.032 V和0.004 V,腐蚀电流密度分别为2.05×10-6A·cm-2和1.96×10-6A·cm-2。石墨烯-银镀液中添加阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂后,镀层的耐腐蚀性比石墨烯-银的降低。镀液中添加非离子表面活性剂BEO、OP-10、TW20、TW40和TW60之后,复合材料的腐蚀电位分别为-0.74 V、-0.76 V、-0.705 V、-0.71 V和-0.708 V相比于未添加表面活性剂时的复合材料,分别正移了约0.123 V、0.103 V、0.158 V、0.153V和0.155 V,腐蚀电流密度分别为腐蚀电流密度分别为6.95×10-7A·cm-2、2.93×10-7A·cm-2、2.44×10-7A·cm-2、1.81×10-7A·cm-2和1.77×10-7A·cm-2。非离子表面活性剂的添加提高了复合材料的耐腐蚀性。其中吐温60的添加对提高复合材料耐腐蚀性效果最好。