强银基复合材料的纳米界面行为，阐明石墨在提高复合
材料的力学性能的同时协调导电导热等物理性能的内在原理，将有助
于完善石墨烯增强金属基复合材料的理论基础。
将石墨烯作为增强相添加到金属基体中的主要目的是提高材料
的强度。复合材料的强化行为可用不同的数学模型表示，微观力学模
型能在给定的宏观载荷以及组成相形状和性能条件下计算相的局部
应力与应变场，预测非均质复合材料力学性能对组成相的几何形状和
性能的响应，并通过分析实验与理论结果的差别，从根本上阐明石墨
烯的强化机制17。目前Cox剪切滞后模型和Halpi
Tsai经验公式已
被用于分析石墨烯增强金属复合材料的力学性能。Cox剪切滞后模型
假设弹性基体与纤维界面完美结合，且拉力沿着纤维方向加载，载荷
由基体与增强纤维的界面间剪切应力传递。根据石墨烯的取向和结构
等因素修正剪切滞后模型，其预测值能够很好地匹配实验测量值。
通过机械球磨结合热等静压成型将石墨烯添加到铝合金中，不仅
提高了材料的抗拉强度，还保持了较高的伸长率18，综合HallPetch
公式和剪切滞后模型，石墨烯增强铝基复合材料的屈服强度服从以下
公式：
c


0

kd
12

V
f
s
4
4

1Vf

f式中：0和k为与晶体类型有关的常数；d为基体晶粒尺寸；Vf石墨烯体积分数；s为石墨烯的径厚比。复合材料的屈服强度主要受石墨烯径厚比影响，s越大，则屈服强度c越高。采用剪切滞后模型预测石墨烯镍铜复合材料的屈服强度，所得结果与实验值吻合，研究表明：主要强化机制是自基体至石墨烯的有效载荷传递，这得益于镍纳米颗粒促进石墨烯分散并提高了石墨烯与基体间的润湿性19；同时也证明Cox剪切滞后模型可以为石墨烯增强金属基复合材料力学性能的预测提供理论指导。但是，此模型未考虑当石墨烯含量过大时发生的团聚现象对强度产生的负面影响，仅适用于石墨烯完全均匀分散的理想情况。
另外，石墨烯的添加将产生附带的冶金强化效果，例如晶粒细化引起的HallPetch效应、Orowa
机制、石墨烯与基体间的热膨胀系数差异引起的热错配机制和位错增殖同样会提高强化效应，有待于结合实验进一步研究。
14直流电弧作用下银基电接触材料的电弧侵蚀行为研究现状银基电接触材料在直流电弧作用下服役时，主要的失效形式主要有3类：接触电阻升高、触头烧穿和触头粘接。3种失效形式都与分合燃弧特性及材料性能直接相关。在电弧与触头相互作用过程中，带电粒子被触头间的电场、热场加速，高速轰击触头表面，r