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传统的C-Cu复合材料渐渐不能满足高速发展的交通和现代工业日益苛刻的要求,碳纤维的加入可以较大提高复合材料的力学性能和耐磨性能。目前,热压烧结制备叠层形式碳纤维布增强C-Cu复合材料还尚无研究报道。本文通过电镀法和热压烧结技术制备碳纤维布增强C-Cu复合材料,研究了热压工艺对材料组织及力学性能的影响规律,最后比较系统地探讨了相关因素对摩擦磨损性能和磨损机理的影响。为改善碳布与铜之间的润湿性,对碳纤维布进行了表面电镀铜处理,并分析了其表面形貌,结果表明:当电镀时长为设计的1.5h时,碳纤维布的镀铜效果比较好,随电镀时间的延长,镀层组织晶粒变大,表面出现孔隙。通过分析复合材料的显微组织和力学性能,可以得出:在1000℃和保温0.5h时,热压制备的材料组织比较均匀,碳纤维和石墨均比较弥散地分布在铜基体中,烧结温度过高或过低、保温时间的延长都会影响材料的组织均匀性。随烧结温度升高,复合材料的密度、硬度、抗弯强度、剪切强度均是先增大后减小,在1000℃达到最大;在0.5h的基础上增加保温时间则使其力学性能削弱。在1000℃、0.5h时,复合材料的相对密度为96.8%,硬度为81HB,抗弯强度为109.9MPa,剪切强度为70MPa。进行了复合材料与纯铜环的环块式滑动干摩擦磨损试验。通过分析磨损表面形貌及物相组成,研究了各种影响因素下的摩擦磨损性能及机理。结果表明:摩擦取向平行于纹理方向时复合材料的耐磨性最好,以轻微的粘着磨损和磨粒磨损为主;随烧结温度升高,摩擦系数和磨损速率都是先减小后增大,在1000℃达到最小值,而在0.5h基础上增加保温时间则使其摩擦系数和磨损速率增大;随载荷的增大,摩擦系数和磨损量均增大,复合材料由轻微的粘着磨损变为剥落磨损为主,同时伴有磨粒磨损和少量的氧化磨损;随滑动速度提高,摩擦系数增大,磨损速率则先降低后升高,磨损机制主要由轻微的粘着磨损变为以剥落磨损为主,同时伴有少量的氧化磨损;复合材料与铜环对磨的摩擦系数和磨损量要高于钢环,前者主要是轻微的粘着磨损,后者则不易发生粘着磨损;复合材料进行连续长时间磨损后的平均摩擦系数和磨损速率都会降低,且与铜环对磨的平均摩擦系数及磨损速率仍比钢环高。