真空热压法制备铜基功能梯度材料及其性能.pdf

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1、重有色合金种铸造及有色合金2014年第34卷第1期真空热压法制备铜基功能梯度材料及其性能摘要采用真空热压法制备铜基功能梯度材料，测量了梯度材料的硬度、电导率和密度。用MMU一5GA微机控制真空高温摩擦磨损试样机测试材料的摩擦磨损性能，并利用扫描电镜和XRD衍射仪等手段对功能梯度材料微观组织及磨痕形貌观察分析。结果表明，真空热压可以获得组织均匀致密的功能梯度材料，其基体连续整体分布，界面结合良好，存在扩散现象，并且球磨40h比球磨20h的试样具有更好的物理性能和摩擦磨损性能。关键词功能梯度材料；热压；微观组织；性能中图分类号TG146．11；TB331文献标志码A文章

2、编号1001—2249(2O14)01—0105—04PreparationofCopper—basedFGMs(FunctionallyGradientMetalComposites)byVacuumHotPressinganditsPropertiesZhangYindi，LiXiaoti，XieJingpei，WangAiqin，WangWenyan，LuWangke(CollegeofMaterialsScienceandEngineering，HenanUniversityofScienceandTechnology)Abstract：Thecopper—

3、basedFGMswerepreparedbyvacuumhotpressing，andthehardness，conductivityanddensityofthecopper—basedFGMspreparedweremeasured．Wearbehaviorwastestedbyhigh—tem—peraturefrictionandwearsamplerwhichwasusedinvacuumandcontrolledbyMMU一5GAmicrocom—puter．Microstructureandgrindingcrackmorphologywereana

4、lyzedbytheJSM一5610LVscanningelee—tronmicroscopyandXRDDifractometer．Theresultsshowthatfunctionalgradientmaterialswithsoundandhomogeneousstructurecanbeobtained，andthematrixisdistributedcontinuouslywithdesir—ablebondinginterfaceandmetallurgicalbondinglayer．TheFGMssamplesexhibitthehigherph

5、ysicalpropertiesandfrictionandwearperformancewithballmillingfor40h，comparedwiththesamplefor20hours．KeyWords：FunctionallyGradedMaterials，HotPressing，Microstructure，Properties受电弓滑板、滑块在高速运行的电力机车上有着重试验针对受电弓滑板材料的性能要求，以Cu为基要作用，其工作特点是带电动接触，一旦失效，将严重影体，MoS。为增强相，采用真空热压烧结法制备铜基功响行车安全。因此要求其有小的电阻率，良

6、好的耐磨能梯度材料。测定材料的硬度、密度、电导率及摩擦磨性、耐热性，自润滑的特点]。功能梯度材料(Func-损性能，并对功能梯度材料的微观组织和磨痕形貌进行tionallyGradedMaterials，简称FGM)是以计算机辅助观察分析。其目的是在不显著降低材料导电性能的前材料设计为基础，采用材料复合技术，使构成材料的组提下，在材料表面形成耐高温的耐磨层，而基体仍然具成、结构由一侧向另一侧呈连续变化，从而使材料的性质有良好的力学性能和导电性，通过试验获得组织均匀致和功能也呈梯度连续变化_2]。功能梯度材料能控制界面密、性能优良的耐高温、高导、高耐磨的铜基功能梯度复

7、成分和组织连续变化，可以有效地降低热应力“]。目前合材料，满足了受电弓滑板的性能要求。对功能梯度材料的研究主要包括材料设计、材料制备和材料性能评价3部分。我国对该材料的制备工艺的研究1试验材料及方法尚处于发展阶段[5q]。利用这种新型梯度材料的特点，1．1试样的制备制备出具有特殊功能满足受电弓滑板性能要求的铜基功能梯度材料，具有很大的发展前景。原材料为Cu粉和MoS。粉，Cu粉粒度为<30收稿日期：2013-08—10；修改稿收到日期：2013—10—15基金项目：河南省重大科技专项资助项目(102105000007)第一作者简介：张银娣，女，1987年出生，硕