碳纳米管-银-石墨复合材料电磨损性能的分析

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1、致谢本论文是在风仪教授的悉心指导和言传身教下完成的，导师从课题的选择，实验方案的确定以及论文的修改方面都给予了细心的指导。在学习研究上，导师知识的渊博、思维的开阔、工作的严谨，给了我很好的教导。在这近三年里，最重要的是从导师那学会了严谨的学习态度，积极向上的生活态度，以及一些做人的道理，这些都是不可多得的宝贵财富。在此，向导师致以衷心的感谢!在学习和课题完成的过程中，得到了材料学院许多老师的帮助，感谢所有的领导和老师。同时感谢我的师弟们，王松林，徐屹，沈剑，感谢他们对我的帮助。还有，就是感谢全班的兄弟姐妹，感谢他们在学习、生活方面的帮助和支持!怀念和sEAsK

2、Y、戴鹏配合的默契，珍惜和TRAcY一起走过的温馨!最后，还要鼓励自己，从来没有放弃过，永远不要放弃!时光荏苒，有如白驹过隙，三年的时间转眼间就过去了。这三年里，收获了很多；有球场上的欢笑，也有生活里的悲欢，感受人生中的精彩!作者；城&2005年05月第一章绪论1．1金属基复合材料发展概述【‘’51材料科学是二十一世纪的三大支柱科学之一，是人类进步的里程碑。随着航空、航天、汽车、电子等工业的迅猛发展，单一的金属、陶瓷、高分子等工程材料已经越来越难以满足迅速增长的性能要求了：因此，入们已越来越多地根据构件的功能要求和工况条件选择两种或两种以上化学、物理性能不同的

3、材料按照一定的方式、比例、分布结合成复合材料，以充分发挥各组成材料自勺_优良特性，使复合材料具有单一材料所无法达到的特殊和综合性能，以满足各种特殊和综合性能要求。复合材料是指根据应用的霈要进行设计，把两种以上的有机聚合物材料，或无机菲金属材料，或金属材料组合在一起，使之互补性能优势，从丽制成的一类新型材料。一般由基体与增强材料所组成。复合材料的特点之一是不仅能保持原组分的部分优点，而且各种原材料都具有各自的优点和缺点，所以在组合时可能出现很多种情况。因此复合材料必须通过对原材料的选择，各组分分布的设计和工艺条件的保证等，以便原组分材料的优点互相补充，同时利用复

4、合材料的复含效应使之出现新的性能，最大限度她发挥优势。金属基复合材料(MMc)是指以金属作为基体，添加颗粒、晶须、层合板或纤维作为增强相，通过特定方法复合而成。金属基复合材料兼有以下的综合性能：(1)高强度：(2)离模量{(3)离的韧性和冲击性能；(4)对温度变化或热冲击的敏感性低；(5)导电导热性好：(6)性能再现性好；金属基复合材料(MMc)是复合材料中的一种，它与聚合物基复合材料(PMc)和陶瓷基复台材料(CMc)共同构成了一种新型材料一复合材料。金属基复合材料的研究始予本世纪60年代初期，最初的研制用以解决航天航空部门对特种高性能结构材料的需求，美、日

5、和欧洲国家的国防部门在这方面给予了大力支持，并取得了理想的成果。70年代末期，开发了用廉价稻壳为原材料制造B．sic晶须的新技术，促进了SiC晶须增强铝基复合材料(Sicw，A1)以及SiC颗粒增强铝基复合材料(siCP，A1)的研究。80年代初期，日本首次将纤维增强铝摹复合材料试用于制造柴油发动机活塞．这使得金属基复合材料的开发应用开始了一个新阶段。航空、航天工业对新材料的要求，又进一步推动了金属基复合材料的发展。现在已开始应用于汽车工业、仪表工业及其它一些民用工业之中a但是，许多金属基复合材料仍处于研究开发阶段。金属基复合材料除具有金属的优良性能外，且比模

6、量、比强度高。对疲劳和蠕变的抗力大，使用温度范围大，可组成多种功能材料。随着科学技术的发展，对材料的要求越来越高，有着“二十一世纪材料”之称的复合材料必将成为未来的重要材料。‘1．2金属基复合材料的分类睁引金属基复合材料的分类按照不同的标准有不同的分法。按照增强体类型，金属基复合材料可以分为以下三类口l：(1)颗粒增强金属基复合材料这里的颗粒增强复合材料是指弥散的硬质增强相的体积超过20％的复合材料，而不包括那种弥散质点体积比很低的弥散强化金属。这种复合材料的颗粒直径和颗粒间距很大，一般大于l微米，而弥散强化金属中的质点间距是0．01～0．1微米。颗粒复合材料

7、的强度通常取决于颗粒的直径、间距和体积比。(2)层状金属基复合材料所谓层状金属基复合材料是指在韧性和成型性较好的金属基体材料中含有重复排歹u的高强度高模量层片状增强物的复合材料。片层的间距是微观的．所以在正常的比例下，材料按其结构组元看，可以认为是各向异性的和均匀的。由于薄片增强相的强度不如纤维增强相高，因此层状结构复合材料的强度受到了限制。此外，脆性增强物的断裂应变小，也使复合材料增强平面各个方向上的延伸率和塑性都受到了限制。然而，在增强平面的各个方向上，薄片增强物对强度和模量都有增强效果，这与纤维单向增强的复合材料相比则有明显的优越性。(3)纤维增强金属基

8、复合材料纤维增强金属摹复合材料是指以一