铜-石墨的半固态铸造研究

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1、北京交通大学硕士学位论文铜■石墨的半固态铸造研究姓名：肖军申请学位级别：硕士专业：车辆工程指导教师：张鹏20060301Copper_蓼aonJu4?ii^gJndt%Fi】aIVyMnVrge,SlJ(Ps^existmarrgy，$c1scaAbsII耐itecompositeis1曰屯』4Pead」。丽后e王ydemand^Howeverlyproblemssuc舟l鹅IoomMyprerdens"yal1dintegratedmechporpper—册ljtechnopcohjIII]s0wp11auca

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5、nof伊aphlurry；soli笫1章缭述第1章综述1铜一石墨复合材料的简介na铜一石墨复食材料主髡由组分物性差别很大的铜（铜合金）与石墨颗粒等构成，兼冇铜强度离、导电性好、嚣热性快和石墨润滑牲憊荷、耐电弧腐蚀褴强警优点，是嚣鬻理想豹鸯满溪、翟电材料,尤其是在自润滑与导电功能同时需要的情况下，不可替代。侧一石墨复合糖料以其良好静譬魄、导热、耐磨、摭邀弧侵馒性能、商强度戳及良好的经济性而被广泛应用予集成电路的引线稽架、各种电焊电檄、电器工程开关的触头、发动机的集电环、电枢、转子、魄力援车受毫弓溪叛、戰及冶袅工犍中

6、熬篤炉最翻、连铸缝晶器、氯枪喷头等要求高的导电导热环境中。｛。2熊一石墨复合耦料酌制备方法由予铜合金和石墨这嚴种材辩的物性差别很大，前者密度8x103k舎矗n3远大于焉碧寮度2.2x10强咖WC丽閣考燧貞迟7&JCg并且在铜一石攫复合材料屮，石墨与钢嚣缀分闵互不耀溶、译:'发生化学爱应，所以在索规铸逡过程中总是产生石墨颗敕上浮并褐含金液上都产生聚集现象，即使进行强烈的搅拌，也很滩制备出石器颗粒均匀分布的钢一石墨复合材料。耄予键一齋援复套薯孝糕在蕎爨求领蠟审豹敷媛条｛粤懑來越严酷，对组织和性能的耍求越來越苛刻，所以

7、鋪性能的铜-•石墨复合材料的制各也不断升级。几十年米，世界各国对铜一石墨复合榜精熬翻备透露了大量瀚苹柔究，开发了多释幸亍之寿殽翡捌备稜本。目前，能够制备出石墨颗粒均匀分布的铜〜石疆复合材料的方法主要有粉末冶余法111和液棚浸渍法12才j。北京交通大学硕士专业学位论文1・2・1粉末冶金法粉术冶金制各的技术思想是：首先进行铜（铜合金）等基体粉末的制备以及与石墨等润滑成分的均匀混合，然后进行模压成形，最后进行加压或常压下高温烧结，形成铜一石墨复合材料III】。其中石墨粉末表面可以是未经处理的，也可以是经过镀金属处理的圆

8、。粉末冶金法的工艺流程见图1.1所示：图1・1传统粉末冶金工艺流程1.2.1.1粉末制备制粉方法很多，主要归纳为物理法和物理一化学法两大类。物理法只改变原料的聚集状态，如机械粉碎法、雾化法等。物理一化学法制粉主耍是利用物质间化学反应制备金属粉末，所制备的粉末粒度小、活性大，如还原法、电解法等。常用的铜粉的制备方法主要有以下儿种：f11还原法述原法是用还原剂，在一定条件下将金属氧化物或金属盐类等进行还原而制取金属或合金粉末的方法。还原反应向生成金属方向进行的热力学条件是还原剂氧化反应的生成口由能变化小丁•金属氧化反

9、应的生成口由能变化。制取铜粉所用的还原剂主要为固体碳和还原气体（氢气、分解氨、转化天然气、各种煤气等）。气体还原法制取的金属粉末比固体碳还原法制取的粉末要纯，因此得到了广泛的应用。（2）雾化法雾化是指利用高压流体或其他特殊的方法将熔融金属粉碎成细小的液滴，从而得到粉末的过程。雾化法可以用来制取多种会属北京交通大学硕丄专业学位论文粉末，也口J以制取各种预合金粉末。从理论上讲