激光沉積法制備受電弓滑板用石墨-Cu梯度復(fù)合材料.pdf

1、受電弓滑板是電力機(jī)車從供電接觸網(wǎng)獲取電能的關(guān)鍵部件，本文以石墨粉和錫青銅粉末為原料，采用化學(xué)鍍法制備了鍍層良好的鍍銅石墨粉，改善了石墨與銅之間的潤(rùn)濕性，研究了鍍液成分、施鍍溫度、石墨裝載量等工藝參數(shù)對(duì)鍍覆效果的影響；利用激光沉積法制備了石墨/Cu梯度復(fù)合材料，并應(yīng)用多功能表面性能測(cè)試儀和磨損試驗(yàn)機(jī)研究了其摩擦磨損性能。得出以下結(jié)論：
　?。?）主鹽濃度過(guò)低，還原出來(lái)的銅無(wú)法完全包覆石墨顆粒，鍍層顏色暗；主鹽濃度過(guò)高，會(huì)產(chǎn)生多余的金

2、屬銅單質(zhì)，提高實(shí)驗(yàn)成本，濃度為50g/L時(shí)鍍層最佳。還原劑量少時(shí)，無(wú)法還原足夠銅，鍍層不完整；還原劑量多時(shí)，銅離子不僅參與置換反應(yīng)，也會(huì)以單質(zhì)銅的形式出現(xiàn)，濃度為13g/L時(shí)鍍層最佳。分散劑醋酸的濃度小時(shí)，團(tuán)聚的石墨顆粒無(wú)法充分分散，表面未包覆足夠的銅；分散劑醋酸的濃度大時(shí)，其與銅離子形成過(guò)多的絡(luò)合物會(huì)降低反應(yīng)速度，減少了生成的鍍銅含量，影響了鍍覆效果，分散劑醋酸加入量選為10ml。隨石墨裝載量增加,鍍銅層沉積速率降低；隨溫度升高，銅層

3、沉積速率逐漸升高?；瘜W(xué)鍍銅的最優(yōu)工藝參數(shù)為：50g/L CuSO4·5H2O，13g/L甲醛，10ml/L醋酸（36％），施鍍溫度30℃，施鍍時(shí)間40min，石墨裝載量7.96 dm2/L。
　?。?）梯度層中從表層至底層石墨的體積分?jǐn)?shù)分別為31%、25%、19%，各沉積層間的結(jié)合為良好的冶金結(jié)合。沉積層中分布著石墨顆粒，且石墨顆粒呈連續(xù)的梯度分布。在激光光斑直徑為1mm、送粉量為7.5g/min和離焦量為11mm時(shí)，隨激光功率的