SiC顆粒增強銅基復合材料載流摩擦磨損行為研究.pdf

1、SiC顆粒增強銅基復合材料具有優(yōu)良的熱物理性能、較好的力學性能和合理的價格是理想的結(jié)構(gòu)-功能一體化材料，在電子、機械、航空等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。然而目前對于SiC顆粒增強銅基復合材料的研究主要集中于制備工藝、界面優(yōu)化和干摩擦性能等方面。為了進一步挖掘該材料潛在的應用價值，拓展其在電接觸條件下的應用范圍，本文以SiC顆粒增強銅基復合材料為研究對象，采用粉末冶金法制備不同SiC含量的SiC顆粒增強銅基復合材料，并在自研制的銷盤式載流摩擦

2、磨損試驗機上，進行了不同工藝參數(shù)下的SiC顆粒增強銅基復合材料/鉻青銅摩擦副載流摩擦磨損試驗，研究了有無載流條件下電流、速度和接觸壓力對SiC顆粒增強銅基復合材料載流摩擦磨損性能的影響，并進行了微觀組織分析。結(jié)果表明：
　　1．在試驗范圍內(nèi)，SiC顆粒增強銅基復合材料的密度和導電率隨著SiC顆粒含量的增加呈下降趨勢。而SiC顆粒增強銅基復合材料的硬度隨著SiC顆粒體積分數(shù)的增加呈現(xiàn)先升高后降低的變化規(guī)律。當SiC顆粒體積分數(shù)達到2

3、.5vol.％時，SiC顆粒增強銅基復合材料的硬度達到最大值為85HB。顯微組織觀察表明，當 SiC顆粒體積分數(shù)超到2.5vol.%時，SiC顆粒增強銅基復合材料內(nèi)部的SiC顆粒存在一定的團聚現(xiàn)象，這是導致了其硬度下降的主要原因。
　　2. SiC顆粒的加入降低了SiC顆粒增強銅基復合材料的熱導率，且SiC顆粒增強銅基復合材料熱導率隨 SiC增強顆粒體積分數(shù)的增加而降低。而 SiC顆粒增強銅基復合材料線膨脹系數(shù)隨加熱溫度的升高而升

4、高，而在150℃和350℃，熱膨脹曲線在分別出現(xiàn)了兩個拐點。
　　3.載流摩擦磨損試驗結(jié)果表明，SiC顆粒的引入明顯提高了銅基體的抗載流摩擦磨損性能，且有電流時，SiC顆粒增強銅基復合材料和純銅摩擦系數(shù)和磨損率均明顯高于無電流時 SiC顆粒增強銅基復合材料的摩擦系數(shù)和磨損率。隨著載荷和速度的增大，SiC顆粒增強銅基復合材料的摩擦系數(shù)隨著載荷和速度的增大而降低，而 SiC顆粒增強銅基復合材料的磨損率隨著載荷和速度的增大而增加。而隨著