|
Two-layer foils of nanotwinned copper with graphene nanoinclusions were
fabricated by electrochemical deposition from 1M CuSO4*6H2O aqueous solution containing
graphene-graphite mixture stabilized by non-ionic surfactants (Pluronic F-127 and Polyacrilic
acid - PAC). The microstructure of the outer foils surface was examined by Scanning Electron
Microscopy, the microstructure of the inner foils surface was characterized by Atomic Force
Microscopy. XRD analysis proved that the deposition of the thin copper layer on the wafer in
case of suspension stabilized by Pluronic F-127 surfactant results in the nanotwinned copper
growth. Raman Spectroscopy showed that the use of stabilized suspensions provides the
graphene insertion into the foils in a form of nanoinclusions i.e. flakes with 4-6 graphene
layers. The amount of graphene in the foils depends on the composition of the graphenegraphite
suspension and on the surfactant type. Nanoindentation tests were carried out for
both inner and outer surfaces of the foils. The microhardness of inner surface of the foils
fabricated using the suspension stabilized by Pluronic F-127 surfactant lies in the range of 2
to 3 GPa, while the elastic modulus exceeds 100 GPa.
Keywords: two-layer foils of nanotwinned copper; graphene nanoinclusions; structure; microhardness. |
full paper (pdf, 3312 Kb)
|
В работе двухслойные композитные медные фольги были получены
электрохимическим осаждением на постоянном токе из суспензий графит-графеновой
смеси, стабилизированных неионными поверхностно-активными веществами ПАВ
(Pluronic F-127, полиакриловая кислота . ПАК). Методом сканирующей электронной
микроскопии изучена микроструктура внешней стороны фольг, а с помощью атомно-
силовой микроскопии . микроструктура их обратной стороны. Методом
рентгенофазового анализа доказано, что в случае фольг, полученных из суспензий,
содержащих Pluronic F-127, осаждение тонкого слоя медной подложки приводит к
росту двойникованных кристаллов меди. С помощью Рамановской спектроскопии
показано, что осаждение из стабилизированных суспензий позволяет добиться
внедрения нановключений графена в структуру всех медных фольг в виде флейков,
состоящих из 4-6 слоев, а его количество зависит от типа ПАВ и состава исходной
суспензии. Механические свойства внешней и обратной стороны композитных фольг
изучены методом наноиндентирования. Микротвердость обратной стороны фольг,
полученных из суспензий, содержащих Pluronic F-127, лежит в пределах 2-3 ГПа, а их
объемный модуль упругости составляет не менее 100 ГПа.
Ключевые слова: двухслойная композитная медная фольга; нановключения графена; структура; микротвердость. |
full paper (pdf, 3312 Kb)