陶瓷颗粒tilt3gtsiclt2gt碳纤维弥散强化铜基复合材料组织和性能研究

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1、陶瓷颗粒Ti3SiC2．碳纤维弥散强化铜基复合材料组织和性能研究摘要随着电机对电流密度和圆周速度的要求愈来愈高，对电刷材料的质量要求也在不断提高。以往的铜．石墨材料己不能满足要求，本文通过用导电陶瓷颗粒Ti3SiC2和碳纤维代替铜．石墨复合材料中的。部分石墨，以达到改善铜．石墨基复合材料的性能。为了改善Ti3SiC2和碳纤维与基体之间的界面结合强度，对二者表面进行了镀铜处理。用无敏化活化的化学镀铜法对陶瓷颗粒Ti3SiC2表面进行了镀铜处理，研究了温度、pH值、甲醛及装载量对镀铜工艺的影响，并最终得出了合适的镀铜工艺：即施镀温度在55～60℃，pH值为12．

2、5左右，甲醛初始浓度为16ml／L，装载量为3g／L，化学镀时间为20"--30min，就能在导电陶瓷颗粒Ti3SiC2表面获得光滑致密的镀铜层。为了体现经表面镀铜处理的Ti3SiC2、碳纤维与铜基体之间的增强作用，用粉末冶金的方法制备了镀铜Ti3SiC2．碳纤维．铜一石墨基复合材料和Ti3SiC2．碳纤维．铜．石墨基复合材料加以对比，并对其进行了机械性能测试，结果表明：随着Ti3SiC2和碳纤维含量的增加复合材料的密度、导电率、硬度及抗弯强度均有所提高；对比含有相同成分的镀铜Ti3SiC2．碳纤维．铜．石墨基复合材料和Ti3SiC2．碳纤维．铜．石墨基复合

3、材料，结果表明前者的性能均优于后者的，由此可见，Ti3SiC2和碳纤维经表面镀铜处理后确实有利于二者与铜基体之间的界面结合，能提高复合材料的性能。对六种不同成分的Ti3SiC2．碳纤维．铜一石墨基复合材料进行了摩擦磨损性能的测试，研究表明：不管线速度是5m／s还是10m／s，在其他成分含量相同的情况下，镀铜Ti3SiC2和碳纤维增强的复合材料摩擦磨损性能优于未镀铜Ti3SiC2和碳纤维增强的复合材料摩擦磨损性能，而且随着线速度的增加，复合材料的摩擦系数有所降低。通过对六种不同成分复合材料综合性能的比较得出：用2％的镀铜Ti3SiC2、1％的碳纤维代替铜．石墨

4、基复合材料中的部分石墨后，复合材料的耐磨性较好，其综合性能优良。关键词：陶瓷颗粒Ti3SiC2，碳纤维，化学镀，铜基复合材料，物理和机械性能，摩擦与磨损MicrostructureandPropertiesofTi3SiC2／carbonfibredis"m-strenthening／Cu．graphiteCompositesdispersion-strengthening／CgraphiteComposites-AbstraetWiththemotoronthecurrentdensityandspeedofthecirclebecominghighera

5、ndhigher,therequirementforthequalityofthebrushmaterialsisalso’rising，whichthepreviouslyusedcopper-graphitematerialcannotmeet．InthispaperafactiSelaboratedthattheperformanceofthecompositematerialscallbeimprovedwhenthepartofgraphiteisreplacedbycoppercoatingTi3SiC2andcarbonfiber．Theint

6、erracialadhesionbetweenTi3SiC2、carbonfiberandcoppermatrixofthecompositecoatingcanbeincreasedbycoppercoatingprocessing．Ti3SiC2particlesurfacewascoatedwithcopperbyeleetrolessplatingmethodwithoutsensitizationandactivation．Theinflueneceoftemperature，pHvalue，CH20andloadingcapacityoncopp

7、ercoatingwerestudied．IndoingSOwefinallygottheappropriatecopperprocess．Theresultindicatesthatsmoothandcompactlayercanbegainedwhenthetemperatureis巧5～60℃，pHvalueabout12．5，initialconcentrationofCH2016ml／L，loadingcapacityof3g／Landtimeforelectrolessplating20～30min．Inordertoembodythestren

8、gtheningfunctionbetweencop