廖英杰， 刘岩岩， 熊德树， 张 柯

（1. 上海理工大学 材料与化学学院，上海 200093；2. 昆山长鹰硬质材料科技股份有限公司，昆山 215316）

硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属（Fe、Co、Ni 等）通过粉末冶金工艺制备而成的一种合金材料。因其具有优异的硬度、强度、韧性、耐磨性等，硬质合金常常被应用于各种切削工具、矿用工具和耐磨耐蚀零部件等[1-3]。然而钨钴硬质合金的物理力学性能之间存在明显的矛盾，当Co 的含量减小，合金的耐磨损性能会随之提升，但与此同时合金的断裂韧性却随之下降，这使得硬质合金在工业上的应用会受到极大的限制[4]。

石墨烯因为其特殊的单原子层二维结构而具备了一系列优异的导电、导热和力学性能，同时这也使得石墨烯成为复合材料中的理想增强体[5]。有研究表明，将石墨烯加入到陶瓷材料当中，例如SiC 陶瓷材料，在保持了材料的高硬度的基础上，同时还对材料的抗弯强度和断裂韧性有了明显的提升[6-7]。将石墨烯和Al2O3通过静电吸附的作用进行表面改性，通过放电等离子烧结（spark plasma sintering，SPS），使得复合材料的电导率有了非常显著的提升[8]。Su 等[9]通过在WC-Co 硬质合金中加入Al2O3/氧化石墨烯（graphene oxide，GO），使得WC-Co 硬质合金的断裂韧性达到11.5 MPa·m1/2。但是现阶段有关于将石墨烯添加至硬质合金中的研究表明，因为石墨烯和硬质合金粉之间的密度差很大，这导致石墨烯不易在钨钴粉末中均匀的分散开来，并且由于钨钴硬质合金是通过高温液相烧结而成的，而在高温烧结的过程中，石墨烯在液相钴中会在一定程度上被溶蚀，从而达不到石墨烯增强合金性能的目的[10]。……