粉末冶金法制备Cu/C复合材料的性能研究

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fishe1042
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本文采用粉末冶金法制备Cu/C复合材料,研究了粉末冶金工艺中型模压力、烧结温度和复压等工艺条件对复合材料力学性能的影响。通过摩擦磨损机对Cu/C复合材料的摩擦磨损性能进行了研究,揭示了Cu/C复合材料的摩擦磨损机制。研究发现,随型模压力增大,压坯相对密度上升。当压力达到380MPa后,相对密度增加上升缓慢,趋于饱和。烧结进一步提高相对密度,但烧结温度高于1050℃时,部分铜基体烧结过程中流出,致使实验失败。烧结温度970℃为最佳烧结温度,这时压坯相对密度可提高10%。但型模压力过大的压坯烧结过程中相对密度上升空间变小,380MPa的压坯烧结后的相对密度比320MPa的压坯烧结后的相对密度小2%-3%。研究石墨含量和镀铜石墨对复合材料的硬度和抗压强度的影响,石墨含量越低,复合材料的硬度和强度越高。对石墨进行镀铜处理后,复合材料内部结构混料更均匀,布氏硬度和抗压强度进一步提高。不过混料不均匀的铜/石墨颗粒复合材料可承受形变量高于混料均匀的铜/镀铜石墨复合材料6%。石墨含量为15%的铜/石墨颗粒复合材料抗压强度130MPa,形变量15%,更为接近国外产品。通过摩擦磨损测试表明:石墨含量越高,复合材料摩擦系数和磨损率越低,载荷相同时,在微缓磨损阶段随着载荷和滑动速度上升,摩擦系数和磨损量减小,石墨进行镀铜处理后,摩擦系数基本不变,但磨损量上升40%。石墨含量为15%的铜/石墨颗粒复合材料,摩擦系数0.57和国外样品相似。而磨损量0.35%优于国外磨损量0.62%的产品。
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