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1、金屬銅具有良好的塑性變形能力和優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能,化學(xué)性能穩(wěn)定,抗腐蝕性能好,目前應(yīng)用十分廣泛。但是,其強(qiáng)度、抗磨損性能和高溫蠕變等性能卻比較差。因此,本實(shí)驗(yàn)嘗試在Cu基體中引入增強(qiáng)相,制備出銅基復(fù)合材料。 Ti<,3>SiC<,2>是一種新型結(jié)構(gòu).功能陶瓷材料,具有金屬和陶瓷的優(yōu)良性能,如低密度、高熔點(diǎn)、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、高彈性模量、高斷裂韌性、耐氧化、耐熱震、易加工等。同時(shí)還具有超低的摩擦系數(shù)和優(yōu)良的自潤(rùn)滑性能。
2、石墨的熔點(diǎn)很高,導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性也很強(qiáng),還具有很好的潤(rùn)滑性(摩擦系數(shù)小于0.1)、可塑性以及化學(xué)穩(wěn)定性。因此考慮利用Ti<,3>SiC<,2>和石墨兩種增強(qiáng)體來(lái)增強(qiáng)Cu基體,制備出Cu/C/Ti<,3>SiC<,2>復(fù)合材料。 本實(shí)驗(yàn)以Ti/Si/C/Al元素粉為原料,采用無(wú)壓燒結(jié)法合成了純度比較高的Ti<,3>SiC<,2>粉末,為了改善Cu與Ti<,3>SiC<,2>和石墨兩種增強(qiáng)體之間的潤(rùn)濕性,采用化學(xué)鍍的方法對(duì)Ti<,3>
3、SiC<,2>和石墨兩種粉體進(jìn)行表面鍍銅,對(duì)兩種化學(xué)鍍銅的過(guò)程與機(jī)理進(jìn)行了研究,分析了化學(xué)鍍銅的影響因素,并分別得出了最佳化學(xué)鍍銅工藝參數(shù)。同時(shí)還對(duì)石墨粉末表面預(yù)處理過(guò)程進(jìn)行了研究。 采用熱壓燒結(jié)工藝對(duì)復(fù)合粉末Cu、Ti<,3>SiC<,2>和石墨在不同的條件下進(jìn)行燒結(jié),通過(guò)對(duì)燒結(jié)性能的分析得出最佳燒結(jié)工藝參數(shù)。通過(guò)對(duì)溫度的分析可知:900℃是最佳燒結(jié)溫度,超過(guò)900℃之后,容易生成其它雜相。同時(shí)保溫2.0小時(shí)和加壓30MlPa
4、在實(shí)驗(yàn)條件下也是最佳和可行的。還對(duì)復(fù)合材料密度、硬度和電阻率進(jìn)行了測(cè)試,并分析了燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間和Ti<,3>SiC<,2>和石墨兩種增強(qiáng)相化學(xué)鍍銅對(duì)性能的影響。同時(shí)也對(duì)不同原料配比的試樣進(jìn)行了燒結(jié)和測(cè)試。 通過(guò)SEM和EDS分析試樣的顯微結(jié)構(gòu),可知,當(dāng)Ti<,3>SiC<,2>和石墨兩種增強(qiáng)相均鍍銅的情況下,由于改善了基體與增強(qiáng)體之間的潤(rùn)濕性,Cu/C/Ti<,3>SiC<,2>復(fù)合材料的形貌結(jié)構(gòu)最好;對(duì)性能測(cè)試后也發(fā)現(xiàn)此時(shí)
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