Cu基复合材料的制备及性能研究.pdf

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1、第33卷第9期宇航学报Vo1．33N02012年9月．9JournalofAstronauticsSeptember2012(石墨+纳米SiCp)／Cu基复合材料的制备及性能研究罗阳，王桂松(哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，哈尔滨150001)摘要：采用粉末冶金法制备(Gr+纳米SiC)／Cu基复合材料，研究了不同球磨时间和球磨转速对球磨效果的影响，得到最佳球磨时间和速度为8小时和300r／min。球磨后在1143K和200MPa下采用热压烧结法处理2h，然后在1143K下进行热挤压，-~：)iI：K16：1。采用SEM和TEM研究了不同石墨含

2、量烧结态和挤压态复合材料的微观组织，测试了不同石墨含量的热挤压态复合材料的抗压强度。关键词：(Gr+纳米sic)／Cu复合材料；力学性能；自润滑；微观组织中图分类号：V45文献标识码：A文章编号：1000—1328(2012)09—1322-05DOI：10．3873／j．issn．1000—1328．2012．09．019TheSynthesisandMechanicalPropertyofthe(Graphite+Nano—SiCp)／CuCompositesLUOYang，WANGGui—song(SchoolofMaterialScien

3、ceandEngineering，HarbinInstitueofTechnology，Harbin150001，China)Abstract：Metalmatrixcomposites(MMCs)of(Gr+Nano—SiC。)／Cucanbeprepareddirectlybypowdermetallurgy．Theoptimizedtimeandthespeedofballmillingare8hoursand300r／min．Afterballmillingthemixed，powdercanbeformedbyhotisostaticp

4、ressing(HIP)atabout1143Kand200MPafor2hoursandthenbeextrudedatl143Kwiththesqueezeratio16：1．TheMicrostructureofthematerialsinteredandextrudedareobservedbyusingSEMandTEM．ThebendingstrengthsofMMCswithdifferentcontentofgraphiteandnano—SiCaretested．pKeywords：(Gr+Nano—SiC。)／Cucompos

5、ites；Mechanicalproperty；Self-lubricant；Microstructure0引言受电弓滑板是电力机车的灵魂部件，起到从电网中获取电流并通过其向机体传输的过渡作用I4。受电弓示意图如图1所示，其上部部件即一为受电弓滑板，如图2所示。随着我国铁路电气化图1受电弓示意图图2受电弓滑板示意图进程的加快，对各种材料的受电弓滑板的研究也在Fig．1FigureofpantographFig．2Figureofpantographslide逐步展开。研究所、车辆事务所、Et本炭素公司和日立化成工业法国TGV大西洋线用钢和碳两种滑

6、板，现在普遍使用碳滑板。德国ICE一直使用纯碳素滑株式会社等先后致力于开发浸金属碳滑板材料。板。20世纪60年代以来，日本铁道综合技术上海交通大学和宝钢(集团)公司联合开发了一种收稿日期：2011-06-29；修回日期：2011-08-22基金项目：黑龙江省博士后基金(LBH—Z1o170)l326宇航学报第33卷400350300对白～砷∞∞250200l50100500510lO(OSiCp)l5StrainVolumefractionofOr，％(a)(b)图8挤压态复合材料抗压强度测试结果Fig．8Compressiontestofthe

7、extrudedcomposites(a)compressioncurvcs(b)compressionstrength(4)石墨的加入能起到很好的自润滑作用。对frictioncoeficientofCu—graphitecomposites[J]．Wear，2008，265：417—421．热挤压后的复合材料进行了摩擦磨损测试，发现随着石墨含量的增加材料的摩擦系数和磨损量都有不[]ZhangYZ．ZhangGD．WUYY．Efectofsurfacemetallizationofgraphiteonthetribologicalpropert

8、iesofcopperhybrid同程度的下降。composites[J]．ScandinavianJournalofMetallurg