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热压烧结法制备铜-石墨复合材料及其摩擦学性能

有色金属工程 doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2015.05.002

采用真空热压烧结法制备铜-石墨复合材料,研究石墨质量分数分别为2％、5％和10％时,复合材料的密度、显微硬度、三点弯曲强度和摩擦磨损性能.结果表明,热压烧结法制备的复合材料组织较为致密,石墨分散均匀.随着石墨含量的增加,复合材料的硬度、强度下降,力学性能变差.复合材料的摩擦因数随着载荷的增加而增大,随着石墨含量的增加而降低,当石墨含量为10％时,复合材料的摩擦因数和质量磨损量最低,耐磨性能最好.

关键词: 热压烧结 , 铜基复合材料 , 石墨 , 摩擦因数

铜基复合材料的摩擦磨损性能研究现状

蒋娅琳 , 朱和国

材料导报

铜基复合材料具有优异的性能及广泛的应用,而随着其应用的愈加广泛,对其摩擦磨损性能的要求也愈加严格.综述了国内外颗粒增强、石墨自润滑、纤维增强和碳纳米管增强铜基复合材料的摩擦磨损性能,并简述了目前铜基复合材料存在的一些问题及展望.

关键词: 铜基复合材料 , 颗粒增强 , 石墨自润滑 , 碳纤维 , 碳纳米管 , 摩擦磨损

非连续增强铜基复合材料的研究现状

湛永钟

材料开发与应用 doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2005.04.012

非连续增强铜基复合材料具有很高的导电、导热性能,以及优异的摩擦磨损特性和较高的高温力学性能,是导电、导热、耐磨、减摩等领域的理想材料.本文综述了非连续增强铜基复合材料的研究现状,介绍了该类材料的设计原理以及力学、摩擦磨损、导电导热等性能,回顾了材料的制备工艺,指出了各种工艺的优缺点,最后阐述了非连续增强铜基复合材料的发展方向.

关键词: 铜基复合材料 , 非连续增强物 , 制备工艺 , 性能

TiN颗粒增强铜基复合材料的制备及性能研究

刘德宝 , 崔春翔

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.05.011

采用粉末冶金法制备了不同颗粒含量的TiNp/Cu系列复合材料.研究了TiNp对TiNp/Cu复合材料的硬度、屈服强度、导电性能及摩擦磨损性能的影响,并与相同制备工艺所制备的纯铜及WCp/Cu复合材料的性能作了比较.针对粉末冶金法制备的复合材料,对已有的电导率理论计算模型进行了修正.结果表明:TiNp/Cu复合材料的硬度、屈服强度、摩擦磨损性能明显优于纯铜,导电性能与相同体积分数的WCp/Cu复合材料相近,而摩擦磨损性能优于相同体积分数的WCp/Cu复合材料,TiNp/Cu是一种具有良好应用前景的新型功能材料.

关键词: TiN , 铜基复合材料 , 制备与性能 , 导电模型

载流摩擦参数对铜基复合材料起弧率及载流摩擦学性能的影响

吕乐华 , 孙乐民 , 上官宝 , 张永振 , 杨正海

机械工程材料

采用压制烧结方法制备了石墨质量分数为10％的铜基复合材料,并将其与QCr0.5铜合金组成摩擦副,在自制的销盘摩擦磨损试验机上进行了载流摩擦磨损试验,研究了摩擦速度和电流密度对复合材料起弧率、载流效率以及摩擦学性能的影响,并对复合材料的磨损形貌进了观察.结果表明:随着电流密度的增大,复合材料的起弧率和磨损率逐渐增大,摩擦因数和载流效率逐渐降低;随着摩擦速度的增大,复合材料的起弧率、摩擦因数和磨损率均逐渐增大,而载流效率则逐渐减小;随着电流密度和摩擦速度的增大,复合材料在摩擦过程中的烧蚀变得越发严重,表面变得更加粗糙.

关键词: 铜基复合材料 , 起弧率 , 载流效率 , 摩擦因数 , 磨损率

钨纤维的排布方式对钨纤维增强铜基复合材料密度和导电性的影响

李锐 , 陈文革 , 王蕾

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.02.011

采用预埋钨纤维、真空熔铸法制备钨纤维增强铜基复合材料,研究不同钨纤维排布方式对该复合材料密度、导电率等物理性能的影响.研究结果表明:采用直径为0.3 mm的钨丝,编织成相互平行、螺旋旋涡和网状等成型方式预埋于特制的高密、高强和高导的石墨模具中,在1150℃,真空度4×10-2 Pa条件下,保温熔铸1～2h纯铜可以制得钨纤维以所设计的排布方式均匀地分布在铜基体中,无明显偏聚现象,且纤维含量不大于5％的钨纤维增强铜基复合材料.增强相钨纤维与基体铜除极少量的扩散外互不反应也不溶解,两者界面清晰、无孔洞和开裂现象,所得复合材料致密度较高,3种排布方式的相对密度均不小于97％；当钨纤维含量相同时,不同钨纤维排布方式对钨纤维增强铜基复合材料的导电率影响较大,其中单向平行排布方式的导电率最大(94.40％ IACS),空间螺旋网状排布导电率最低(85.62％IACS).

关键词: 钨纤维 , 铜基复合材料 , 真空熔铸 , 物理性能

纳米Al2O3化学镀铜粉杂质对烧结致密化的影响

刘远廷 , 凌国平

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.05.022

用化学镀铜方法制备了纳米Al2O3化学镀铜复合粉末,并用常规粉末冶金方法对粉末的烧结特性进行了研究.纳米Al2O3化学镀铜复合粉末具有异常的粉末烧结特性和难于烧结的特点.通过对粉末清洗、热重分析(TG)、粉末及烧结试样的场发射扫描电镜(FT-SEM)及能谱(EDS)的观察分析,发现纳米Al2O3化学镀铜粉末表面吸附了化学镀溶液的杂质.这些杂质在粉末高温还原及烧结过程中发生热解,并在铜的表面沉积碳,影响了纳米Al2O3化学镀铜粉的烧结.

关键词: 杂质 , 化学镀铜 , 纳米Al2O3 , 铜基复合材料 , 粉末冶金

化学镀法制备Cu/Al2O3复合粉体及其烧结行为

曲彦平 , 王鹏 , 闫平

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2009.04.018

为了解决颗粒增强铜基复合材料中颗粒与铜基体相容性的问题,采用化学镀法使得颗粒表面金属化,通过XRD、SEM、EDS等技术研究了Al2O3纳米粉化学镀铜的工艺,并对Cu/Al2O3复合粉体的烧结行为做了初步探讨.结果表明:Al2O3粉前处理工艺、镀液的各种成分都对粉体表面铜的含量有影响,通过改变装载量可有效控制粉体表面Cu含量.实验中确定了最佳的镀覆工艺,并得到了颗粒较为弥散的Cu/Al2O3复合粉体烧结体.

关键词: 铜基复合材料 , 化学镀铜 , 纳米Al2O3 , 铜含量 , 烧结体

TiNP/Cu复合材料的原位渗氮法制备及性能研究

刘德宝 , 陈民芳 , 沈荣臻 , 崔春翔

材料热处理学报

对Cu-Ti合金原位渗氮法制备TiNP/Cu复合材料进行试验研究.结果表明:可以通过高能球磨制备亚稳态Cu-Ti合金粉,然后渗氮的方式制备TiNP/Cu复合材料.将Cu-Ti混合粉球磨48h后Ti的结构特征已不存在,形成一种亚稳态的Cu-Ti合金粉,经950℃二次渗氮后形成Cu-TiN合金粉末.将Cu-TiN合金粉末压制烧结后与外加法制备的TiNP/Cu复合材料性能对比表明:采用原位渗氮法制备TiNP/Cu复合材料具有较高的密度、硬度以及拉伸强度,但电导率低于外加法制备的TiNP/Cu复合材料.

关键词: TiN , 铜基复合材料 , 渗氮 , 制备 , 性能

Ti在SiCf/Cu复合材料中用作界面改性剂的研究

罗贤 , 杨延清 , 黄斌 , 李建康 , 原梅妮 , 陈彦

稀有金属材料与工程

利用箔-纤维-箔法制备了SiCf/Ti/Cu复合材料,用于模拟研究Ti在SiC纤维增强铜基复合材料中用作界面改性涂层时的作用及其界面反应情况.室温拉伸测试表明,该复合材料的轴向抗拉强度相对于基体Cu和Ti的提高了58%.采用SEM,EDS和XRD等方法研究了断口特征、SiCf/Ti界面和Ti/Cu界面反应产物.结果表明:SiC纤维与Ti的结合良好,Ti/Cu界面有多层反应产物,而Ti层与Cu层的脱粘多发生在不同反应层之间;SiC/Ti界面反应产物为TiC;Ti/Cu界面的反应产物主要为4层分布,分别为CuTi2、CuTi、Cu4Ti3和Cu4Ti.

关键词: SiC纤维 , 界面反应 , 铜基复合材料 , 强度

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