石墨烯對(duì)氣壓燒結(jié)WC-Co硬質(zhì)合金性能的影響

廖英杰， 劉巖巖， 熊德樹(shù)， 張 柯

（1. 上海理工大學(xué) 材料與化學(xué)學(xué)院，上海 200093；2. 昆山長(zhǎng)鷹硬質(zhì)材料科技股份有限公司，昆山 215316）

硬質(zhì)合金是由難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金屬（Fe、Co、Ni 等）通過(guò)粉末冶金工藝制備而成的一種合金材料。因其具有優(yōu)異的硬度、強(qiáng)度、韌性、耐磨性等，硬質(zhì)合金常常被應(yīng)用于各種切削工具、礦用工具和耐磨耐蝕零部件等[1-3]。然而鎢鈷硬質(zhì)合金的物理力學(xué)性能之間存在明顯的矛盾，當(dāng)Co 的含量減小，合金的耐磨損性能會(huì)隨之提升，但與此同時(shí)合金的斷裂韌性卻隨之下降，這使得硬質(zhì)合金在工業(yè)上的應(yīng)用會(huì)受到極大的限制[4]。

石墨烯因?yàn)槠涮厥獾膯卧訉佣S結(jié)構(gòu)而具備了一系列優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和力學(xué)性能，同時(shí)這也使得石墨烯成為復(fù)合材料中的理想增強(qiáng)體[5]。有研究表明，將石墨烯加入到陶瓷材料當(dāng)中，例如SiC 陶瓷材料，在保持了材料的高硬度的基礎(chǔ)上，同時(shí)還對(duì)材料的抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性有了明顯的提升[6-7]。將石墨烯和Al2O3通過(guò)靜電吸附的作用進(jìn)行表面改性，通過(guò)放電等離子燒結(jié)（spark plasma sintering，SPS），使得復(fù)合材料的電導(dǎo)率有了非常顯著的提升[8]。Su 等[9]通過(guò)在WC-Co 硬質(zhì)合金中加入Al2O3/氧化石墨烯（graphene oxide，GO），使得WC-Co 硬質(zhì)合金的斷裂韌性達(dá)到11.5 MPa·m1/2。但是現(xiàn)階段有關(guān)于將石墨烯添加至硬質(zhì)合金中的研究表明，因?yàn)槭┖陀操|(zhì)合金粉之間的密度差很大，這導(dǎo)致石墨烯不易在鎢鈷粉末中均勻的分散開(kāi)來(lái)，并且由于鎢鈷硬質(zhì)合金是通過(guò)高溫液相燒結(jié)而成的，而在高溫?zé)Y(jié)的過(guò)程中，石墨烯在液相鈷中會(huì)在一定程度上被溶蝕，從而達(dá)不到石墨烯增強(qiáng)合金性能的目的[10]。

對(duì)石墨烯、碳納米管以及原始粉體進(jìn)行表面改性有助于提升石墨烯在基體中的分散性，并且可以在一定程度上減小高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中黏結(jié)相Co 對(duì)石墨烯的溶蝕作用。Morisada 等[11]通過(guò)對(duì)碳納米管進(jìn)行表面改性并成功地在碳納米管壁上沉積了一層SiC 薄膜，隨后通過(guò)將改性后的碳納米管加入到鎢鈷硬質(zhì)合金中成功實(shí)現(xiàn)了鎢鈷硬質(zhì)合金性能的增強(qiáng)。

本文通過(guò)化學(xué)鍍的方式對(duì)GO 進(jìn)行表面改性，利用FEI Quanta 450 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）、JSM-2 100F 透射電子顯微鏡(transmission electron microscope，TEM)以及能譜儀（energy disperse spectroscopy，EDS）對(duì)改性GO 的結(jié)構(gòu)、成分以及形貌進(jìn)行表征；通過(guò)機(jī)械攪拌和靜電吸附的方式分別制備WC-10Co-GO/Ni 復(fù)合粉體和WC-10Co-GO 復(fù)合粉體，隨后利用氣壓燒結(jié)工藝制備了WC-10Co、WC-10Co-GO 和WC-10Co-GO/Ni 硬質(zhì)合金，并對(duì)合金進(jìn)行物理和力學(xué)性能的測(cè)試和分析。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)用料

實(shí)驗(yàn)所用WC 粉來(lái)自江西九江金鷺硬質(zhì)合金有限公司，費(fèi)氏粒度為0.99 μm；鈷粉的費(fèi)氏粒度小于1.00 μm。WC 粉末以及Co 粉的性能指標(biāo)列于表1，SEM 圖如圖1 所示。實(shí)驗(yàn)所用GO 來(lái)自于常州第六元素，片徑為5 μm 左右；HCl、SnCl2、PdCl2、N2H4·H2O、C6H5Na3O7、C4H4KNaO6·4H2O、NiSO4等均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)有限公司。

圖1 原始粉體的SEM 圖Fig.1 SEM images of the original powders

1.2 WC-10Co 復(fù)合粉體的制備

采用攪拌磨的方式制備WC-Co 復(fù)合粉體。具體制備工藝如下：按照常規(guī)配料工藝每次稱取100 g WC-10Co 混合料并添加一定的Cr2C3、VC 以及鉭鈮固溶體（(Ta, Nb)C）作為晶粒抑制劑。

將稱量好的粉料倒入青島聯(lián)瑞 1-SC 研磨機(jī)中，按照球料質(zhì)量比為10∶1 的比例裝入直徑約為5 mm 的硬質(zhì)合金球，隨后加入一定量的酒精作為濕磨介質(zhì)（固液質(zhì)量比1∶2）進(jìn)行濕磨，時(shí)間為5 h；轉(zhuǎn)速為300 r/min。球磨結(jié)束后稱取石蠟并將其置于無(wú)水乙醇中通過(guò)加熱臺(tái)加熱使其熔化，隨后將石蠟與酒精的混合液體加入至球磨好的漿料當(dāng)中，并采用機(jī)械攪拌器在300 r/min 的轉(zhuǎn)速下機(jī)械攪拌20 min，使得成型劑能夠均勻的混合到漿料中。攪拌的過(guò)程中需要將混合的漿料置于90 ℃的水浴鍋中加熱，目的是為了能讓成型劑均勻的分散在漿料當(dāng)中。入蠟之后將漿料放入真空干燥箱在常溫下進(jìn)行真空保存，以備進(jìn)行后續(xù)的復(fù)合粉體的制備。

1.3 改性GO 以及WC-10Co 復(fù)合粉體的制備

1.3.1 化學(xué)鍍制備WC-10Co-GO/Ni 復(fù)合粉體

稱取10 g 固含量為1%的GO 水溶液并將其稀釋至100 mL 作為待鍍?nèi)芤?。化學(xué)鍍所用原料、工藝參數(shù)和操作步驟如表2 所示。施鍍完成之后，將GO/Ni 的溶液進(jìn)行離心清洗并將清洗過(guò)的GO/Ni 置于100 mL 酒精中超聲分散15 min，之后將分散好的GO/Ni 酒精分散液緩慢滴加至準(zhǔn)備好的WC-10Co 漿料中并機(jī)械攪拌20 min 以制得WC-10Co-GO/Ni 的復(fù)合粉體漿料。最后將制得的漿料進(jìn)行干燥、過(guò)篩、滾筒造粒、壓坯成型。

表2 操作步驟和工藝參數(shù)Tab.2 Operation steps and process parameters

1.3.2 靜電吸附制備WC-10Co-GO 復(fù)合粉體

將10 g GO 水溶液加入至100 mL 的酒精中超聲分散30 min 得到均勻的GO 酒精分散液。將濃度為20 g/L 的CTAB 酒精溶液倒入準(zhǔn)備好的WC-10Co 漿料中并進(jìn)行機(jī)械攪拌，時(shí)間為20 min，轉(zhuǎn)速為350 r/min，以此對(duì)粉體漿料進(jìn)行表面改性。改性后的WC-10Co 顆粒表面帶有正電荷，隨后將制備好的GO 酒精分散液滴加至改性后的WC-10Co 漿料中，通過(guò)靜電吸附的作用使得GO 能均勻地吸附在WC-10Co 的顆粒表面，最后將制得的漿料進(jìn)行干燥、過(guò)篩、造粒、壓坯成型。

1.4 氣壓燒結(jié)工藝

將成型好的樣品放入氣壓燒結(jié)爐中燒結(jié)成型，燒結(jié)工藝參數(shù)：（1）以5 ℃/min 升至350 ℃，并保溫30 min，對(duì)樣品進(jìn)行脫蠟；（2）以5 ℃/min 升至800 ℃，并保溫60 min，對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)燒；（3）以10 ℃/min 升至1 380 ℃，并保溫40 min，對(duì)樣品進(jìn)行燒結(jié)，此階段爐內(nèi)壓強(qiáng)為50 MPa；（4）隨爐冷卻。

1.5 硬質(zhì)合金的結(jié)構(gòu)以及性能的表征

采用阿基米德排水法測(cè)量燒結(jié)后樣品的密度；采用 Zwick Z050 萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)量硬質(zhì)合金的洛氏硬度；根據(jù) GB/T 3851—2015 的方法制備C 型抗彎條并使用 Zwick Z050 萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)量硬質(zhì)合金橫向斷裂強(qiáng)度；采用SEM 和TEM 觀察粉體、改性后的GO 的微觀形貌以及硬質(zhì)合金斷口形貌；利用LECOSM-8100/ LDJ-702 型磁飽和與矯頑磁力聯(lián)合測(cè)定儀測(cè)試合金的飽和磁化強(qiáng)度和矯頑磁力。

2 結(jié)果分析以及討論

2.1 GO 以及改性GO 形貌的表征

圖2（a）為GO 形貌圖。由此圖可見(jiàn)，GO 成半透明薄片狀，片徑大約為5 μm 并伴有許多褶皺，這是因?yàn)镚O 表面分布著很多含氧官能團(tuán)，如羥基、羧基等，使得GO 表面和邊緣位置出現(xiàn)了非常明顯的卷曲折疊現(xiàn)象。圖2（b）和圖2（c）為鍍Ni 后的GO 微觀形貌圖以及其EDS 圖，從圖中可以看到GO 經(jīng)過(guò)化學(xué)施鍍之后表面分布著大量的白色圓球狀的顆粒，通過(guò)對(duì)所選區(qū)域進(jìn)行能譜特征峰的分析進(jìn)一步可知，所選區(qū)域的Ni 元素的特征峰強(qiáng)度特別高，證明了GO 片層上沉積的白色顆粒為Ni。

圖2 GO 改性前后SEM 圖以及其EDS 圖Fig.2 SEM and EDS images of the GO before and after modification

圖3為GO/Ni 的TEM 圖。由圖3（a）可見(jiàn)，球狀Ni 顆粒沉積在半透明薄膜狀的石墨烯上并且沒(méi)有發(fā)生顆粒的團(tuán)聚。圖3（b）為圖3（a）所選區(qū)域的高倍圖，通過(guò)對(duì)所選顆粒的晶格條紋進(jìn)行計(jì)算可知，條紋間距為0.247 nm，對(duì)應(yīng)的晶面為Ni 的（111）。圖3（c）為所選晶粒的電子衍射圖。由圖3（c）可知，衍射環(huán)由連續(xù)的圓環(huán)和衍射斑點(diǎn)所組成，由此可知氧化還原得到的Ni 顆粒是由多種取向的單晶所組成的多晶。圖3（c）中標(biāo)定的圓環(huán)分別對(duì)應(yīng)著Ni 的（111）、（200）和（220）晶面。

圖3 GO/Ni 的TEM 圖Fig.3 TEM images of GO/Ni

通過(guò)對(duì)改性后的GO 進(jìn)行SEM 和TEM 表征可知，通過(guò)氧化還原的方式制得的GO/Ni 具有較好的鍍層，鍍層上的Ni 顆粒是由更小的Ni 晶粒所組成的多晶，且具有較好的晶體特性。

2.2 WC-10Co 復(fù)合粉體形貌的表征

圖4為WC-10C 硬質(zhì)合金復(fù)合粉體SEM 圖。由圖4（a）可知，球磨5 h 后，WC 顆粒和Co 的顆粒均勻的混合在一起；由圖4（b）可知，在WC-10Co 粉末中能夠清晰的看見(jiàn)半透明薄膜狀的GO 包裹在粉末的顆粒上，沒(méi)有發(fā)生GO 的團(tuán)聚；由圖4（c）可知，將GO/Ni 加入至粉料進(jìn)行攪拌混合之后，GO/Ni 均勻的穿插在顆粒之間并且沒(méi)有出現(xiàn)團(tuán)聚。

圖4 WC-10C 硬質(zhì)合金復(fù)合粉體的SEM 圖Fig.4 SEM images of the WC-10C cemented carbide composite powders

2.3 GO 和GO/Ni 對(duì)WC-10Co 硬質(zhì)合金組織以及孔隙度的影響

表3為氣壓燒結(jié)WC-10Co 硬質(zhì)合金的孔隙度和非化合碳。由表3 可知，經(jīng)過(guò)燒結(jié)，經(jīng)過(guò)燒結(jié)，合金出現(xiàn)了A 類孔隙（孔隙尺寸小于10 μm）且未出現(xiàn)B 類孔隙（孔隙尺寸10～25 μm）[12]。圖5 為WC-10Co 硬質(zhì)合金未腐蝕的金相圖。通過(guò)對(duì)金相的觀察以及分析可知，合金的組織中存在尺寸小于10 μm的孔隙，這和物料的鑒定結(jié)果一致，同時(shí)通過(guò)對(duì)金相的觀察并未出現(xiàn)C 類非化合碳的孔隙，這表明合金沒(méi)有發(fā)生滲碳。

圖5 WC-10Co 硬質(zhì)合金的顯微組織Fig.5 Microstructures of WC-10Co cemented carbides

表3 氣壓燒結(jié)WC-10Co 硬質(zhì)合金孔隙度和非化合碳Tab.3 Porosity and uncombined carbon of WC-10Co cemented carbide sintered by air pressure

圖6為WC-10Co 硬質(zhì)合金腐蝕后的SEM 圖。由圖6 可知，WC-10Co 硬質(zhì)合金的晶粒細(xì)小，且未出現(xiàn)異常長(zhǎng)大的晶粒。原因有如下幾點(diǎn)：一是因?yàn)楹辖鹬屑尤氲木ЯＲ种苿?huì)在一定程度上抑制晶粒的長(zhǎng)大，并且GO 和GO/Ni 的加入也會(huì)起到抑制晶粒長(zhǎng)大的作用；二是因?yàn)榍蚰サ倪^(guò)程中原始WC 顆粒也會(huì)發(fā)生破碎，導(dǎo)致粉末的顆粒粒徑小于原始顆粒尺寸，在燒結(jié)過(guò)程中通過(guò)抑制劑、GO 和GO/Ni 的相互作用，細(xì)化了晶粒。通過(guò)對(duì)金相組織的表征，并未明顯地發(fā)現(xiàn)GO 和GO/Ni 的存在，這是因?yàn)镚O 和GO/Ni 的含量較少且容易和黏結(jié)相Co 混合在一起難以分辨。

圖6 WC-10Co 硬質(zhì)合金腐蝕后的SEM 圖Fig.6 SEM images of WC-10Co cemented carbides after corrosion

綜合硬質(zhì)合金腐蝕前以及腐蝕后的微觀形貌可知A 類孔隙產(chǎn)生的原因是在球磨過(guò)程中顆粒發(fā)生了破碎，晶粒變細(xì)小，最終在燒結(jié)完成之后產(chǎn)生了A 類孔隙，而隨著GO 和GO/Ni 的加入并且與抑制劑的相互作用使得晶粒尺寸進(jìn)一步縮小，所以孔隙度上升。

2.4 GO 和GO/Ni 對(duì)WC-10Co 硬質(zhì)合金物理性能的影響

鈷磁又被稱作合金的飽和磁化強(qiáng)度，是能直接反映合金中能被磁化的鈷占整個(gè)體系的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，同時(shí)鈷磁也是反映體系中碳含量高低的一個(gè)間接參數(shù)，碳含量的高低會(huì)影響合金中被磁化的Co 的比例，在兩相區(qū)內(nèi)，鈷磁隨碳含量的增加而增大；矯頑磁力是反映合金微觀性能的另一個(gè)重要指標(biāo)，矯頑磁力的大小在一定程度能夠反映合金的碳含量、WC 晶粒大小等微觀性能。圖7 為WC-10Co 硬質(zhì)合金的鈷磁以及矯頑磁力變化圖。由圖7 可知，WC-10Co 硬質(zhì)合金的鈷磁和矯頑磁力都呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)，鈷磁的不斷增大是因?yàn)樵诤辖鹬幸肓薔i 和GO，GO 本身作為一種碳材料在一定程度上會(huì)影響合金的碳含量進(jìn)而會(huì)間接造成鈷磁的增大；Ni 作為硬質(zhì)合金的一種黏結(jié)劑也是一種磁性材料，硬質(zhì)合金中隨著Ni 的加入同樣會(huì)在一定程度上造成鈷磁的增大[13-16]。矯頑磁力作為一個(gè)結(jié)構(gòu)敏感參數(shù)會(huì)受到材料晶粒大小以及晶格缺陷的影響。以上通過(guò)對(duì)試樣的鑒定和金相的分析可知，球磨使原始粉體顆粒發(fā)生了破碎、粒徑減小，最終燒結(jié)完成之后，硬質(zhì)合金的晶粒尺寸小于原始粉體顆粒尺寸，并且晶粒抑制劑、GO 以及GO/Ni 的存在本身也起到了晶粒細(xì)化的作用，從而造成了矯頑磁力的增大。

圖7 硬質(zhì)合金鈷磁以及矯頑磁力Fig.7 Cobalt magnetism and coercive force of cemented carbides

表4為WC-10Co 硬質(zhì)合金的密度。由表4 可知，隨著GO 和GO/Ni 的加入，合金的密度出現(xiàn)了下降的趨勢(shì)。這是因?yàn)镚O 和GO/Ni 本身的密度和WC-10Co 的密度相差較大，GO 和GO/Ni 的加入會(huì)在一定程度上降低硬質(zhì)合金的整體密度。

表4 氣壓燒結(jié)WC-10Co 硬質(zhì)合金密度Tab.4 Density of air pressure sintered WC-10Co cemented carbides

2.5 GO 和GO/Ni 對(duì)WC-10Co 硬質(zhì)合金力學(xué)性能的影響

圖8為WC-10Co 硬質(zhì)合金的力學(xué)性能圖。由圖8（a）可知，隨著GO 和GO/Ni 的加入，硬質(zhì)合金的橫向斷裂強(qiáng)度有了很明顯的提升，對(duì)比WC-10Co 硬質(zhì)合金的橫向斷裂強(qiáng)度分別增大了35.2%和59.7%。性能提升的原因是GO 和GO/Ni 作為增強(qiáng)體的加入，對(duì)復(fù)合材料產(chǎn)生了強(qiáng)化。隨著GO 和GO/Ni 的加入，硬質(zhì)合金的硬度有了略微的下降，但是下降的幅度很小，洛氏硬度均能保持在92 以上，物理性能略優(yōu)于長(zhǎng)鷹硬質(zhì)合金相似成分合金。由圖8（b）可知，隨著GO 和GO/Ni 的加入，硬質(zhì)合金的洛氏硬度有了略微的下降，但是下降的幅度很小，洛氏硬度均能保持在92 以上。

圖8 硬質(zhì)合金橫向斷裂強(qiáng)度和洛氏硬度Fig.8 Transverse fracture strength and Rockwell hardness of cemented carbide

GO 對(duì)復(fù)合材料的強(qiáng)化機(jī)制主要有以下幾個(gè)方面：（1）硬質(zhì)合金在燒結(jié)的過(guò)程中會(huì)發(fā)生聚集再結(jié)晶以及液相重結(jié)晶。在聚集再結(jié)晶的過(guò)程中，合金發(fā)生劇烈的收縮，WC 顆粒之間的接觸點(diǎn)增多，因?yàn)閿U(kuò)散的作用，WC 顆粒在這個(gè)階段可以結(jié)合成較大的顆粒，而GO 的加入可以在一定程度上阻礙WC顆粒間的結(jié)合，從而達(dá)到抑制晶粒長(zhǎng)大的效果。液相重結(jié)晶的過(guò)程中，會(huì)發(fā)生WC 晶粒的溶解析出過(guò)程，這個(gè)階段很容易發(fā)生晶粒的長(zhǎng)大，GO 的加入可以有效地阻礙晶界的擴(kuò)散，從而細(xì)化晶粒[16]。（2）硬質(zhì)合金在發(fā)生變形的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生大量的位錯(cuò)，當(dāng)位錯(cuò)接觸到GO 的時(shí)候，GO 可以起到阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的效果，致使位錯(cuò)在GO 附近大量堆積。高密度的位錯(cuò)區(qū)域能夠使位錯(cuò)的滑移受阻，進(jìn)而增強(qiáng)復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能[17]。（3）硬質(zhì)合金在受到外加載荷的時(shí)候，基體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生微裂紋，當(dāng)裂紋發(fā)生擴(kuò)展并接觸到GO 的時(shí)候，由于GO 本身具有裂紋橋接、裂紋偏轉(zhuǎn)等作用，可以在一定程度上阻礙裂紋的進(jìn)一步擴(kuò)展，從而提高了材料的力學(xué)性能。

圖9為WC-10Co 硬質(zhì)合金的斷口形貌圖。由圖9 可知，WC-10Co 硬質(zhì)合金的斷裂方式為脆性斷裂。對(duì)比WC-10Co 硬質(zhì)合金，WC-10Co-GO 和WC-10Co-GO/Ni 硬質(zhì)合金的斷口處能清楚地看到半透明片狀的GO 和GO/Ni 穿插在晶粒之間，且斷口處的晶粒沒(méi)有發(fā)生異常長(zhǎng)大，GO 和GO/Ni 起到了抑制晶粒長(zhǎng)大的作用。同時(shí)，由于GO 和GO/Ni 穿插在晶粒之間，合金內(nèi)部裂紋開(kāi)始發(fā)生擴(kuò)展時(shí)，GO 和GO/Ni 因其優(yōu)秀的力學(xué)性能，能夠有效地阻止裂紋擴(kuò)展，并且承擔(dān)和吸收一部分裂紋擴(kuò)展帶來(lái)的能量，從而提升了合金的整體力學(xué)性能。對(duì)比WC-10Co-GO 和WC-10Co-GO/Ni 硬質(zhì)合金的斷口形貌可知，經(jīng)過(guò)燒結(jié)，GO 片層上觀察不到球狀的Ni 顆粒，這是因?yàn)镹i 本身也是一種黏結(jié)劑，熔點(diǎn)比Co 低，在液相燒結(jié)過(guò)程中，Ni 顆粒也會(huì)熔化成液相和WC 發(fā)生溶解析出的過(guò)程，在燒結(jié)完成之后，WC、Co、Ni 混合在一起，因此在斷口處未能觀察到Ni 顆粒。

圖9 硬質(zhì)合金斷口SEM 圖Fig.9 SEM images of the cemented carbide fracture surfaces

對(duì)比WC-10Co-GO 和WC-10Co-GO/Ni 兩組硬質(zhì)合金試樣的性能和斷口形貌可知，WC-10Co-GO/Ni 硬質(zhì)合金的橫向斷裂強(qiáng)度比WC-10Co-GO 硬質(zhì)合金的橫向斷裂強(qiáng)度高，并且WC-10Co-GO/Ni 硬質(zhì)合金試樣的斷口處能夠觀察到更多的片狀GO。GO 作為一種碳材料，在燒結(jié)過(guò)程中液相Co 會(huì)破壞GO 的結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致GO 不能充分發(fā)揮其優(yōu)異的力學(xué)性能。當(dāng)GO 通過(guò)化學(xué)改性，Ni 顆粒的存在可以有效的減少液相Co 和GO 的接觸，并且C 在Ni 中的溶解度遠(yuǎn)小于在Co 中的溶解度，因此化學(xué)鍍鎳之后能夠有效的減小Co 對(duì)GO 的溶蝕作用，能夠有效的保證GO 結(jié)構(gòu)的完整，使得GO 能夠充分的發(fā)揮其優(yōu)異的力學(xué)性能。

3 結(jié) 論

（1）本文通過(guò)GO 的化學(xué)鍍鎳以及靜電吸附GO 的方法制備了WC-10Co-GO 以及WC-10Co-GO/Ni 復(fù)合粉體；靜電吸附的GO 均勻的包裹在WC-Co 顆粒上；化學(xué)鍍鎳后的GO 穿插在WCCo 的顆粒之間，且GO/Ni 在粉體中均未發(fā)生團(tuán)聚，有效的改善了GO/Ni 在基體中的分散效果。

（2）對(duì)比WC-10Co 硬質(zhì)合金試樣，WC-10Co-GO 和WC-10Co-GO/Ni 硬質(zhì)合金試樣的密度與洛氏硬度有略微的下降，孔隙度有所增加。

（3）添加GO 和GO/Ni 后的WC-10Co 硬質(zhì)合金試樣的橫向斷裂強(qiáng)度有了明顯的增大，其中WC-10Co 試樣的橫向斷裂強(qiáng)度為1 080 MPa，WC-10Co-GO 試樣的橫向斷裂強(qiáng)度為1 460 MPa，WC-10Co-GO/Ni 硬質(zhì)合金試樣的橫向斷裂強(qiáng)度為1 725 MPa。GO 和GO/Ni 的引入有效地提升了硬質(zhì)合金的橫向斷裂強(qiáng)度。