銅-石墨-碳化硅復(fù)合材料的成形研究.pdf

1、銅-石墨-碳化硅集合石墨的自潤(rùn)滑性、碳化硅的高耐磨性和銅合金的高導(dǎo)電導(dǎo)熱性于一體，是一種綜合性能優(yōu)異的新型復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造以及鐵路運(yùn)輸?shù)葘?duì)導(dǎo)電導(dǎo)熱有較高要求的環(huán)境中。為了研發(fā)并制備出性能優(yōu)異的銅-石墨-碳化硅復(fù)合材料，本文對(duì)該種復(fù)合材料的成形方式展開研究。針對(duì)現(xiàn)有常規(guī)制備方法成本高、工藝復(fù)雜、外加組分偏析等問題，本研究采用半固態(tài)鑄造成形法制備銅-石墨-碳化硅復(fù)合材料，首先采用自主研發(fā)的雙層槳葉機(jī)械攪拌法制備出外加顆粒均勻分布

2、的銅-石墨-碳化硅的半固態(tài)漿料，然后進(jìn)行常規(guī)鑄造，成功制備出石墨和碳化硅顆粒均勻分布的銅-石墨-碳化硅復(fù)合材料，主要研究與成果如下:
　　(1)采用自行設(shè)計(jì)的單層槳葉機(jī)械攪拌槳制備銅-石墨-碳化硅半固態(tài)漿料，研究槳葉與水平面的夾角γ對(duì)外加石墨和碳化硅顆粒分布的影響。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)γ=30°條件下進(jìn)行機(jī)械攪拌可以實(shí)現(xiàn)石墨顆粒的均勻分布，但碳化硅顆粒仍然出現(xiàn)團(tuán)聚，說明單層槳葉機(jī)械攪拌的攪拌力度不夠;
　　(2)采用自行設(shè)計(jì)的雙

3、層槳葉機(jī)械攪拌槳制備銅-石墨-碳化硅半固態(tài)漿料，研究雙層槳葉的間距h對(duì)外加碳化硅顆粒分布的影響。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)h=10～20mm條件下進(jìn)行機(jī)械攪拌可以消除碳化硅顆粒的團(tuán)聚，實(shí)現(xiàn)石墨和碳化硅顆粒都均勻在銅-石墨-碳化硅半固態(tài)漿料中;
　　(3)制取外加組分均勻分布的銅-石墨-碳化硅半固態(tài)漿料，建立固相率和攪拌溫度之間的關(guān)系模型;
　　(4)進(jìn)行銅-石墨-碳化硅半固態(tài)漿料的常規(guī)鑄造，制備銅-石墨-碳化硅復(fù)合材料。建立固相率與鑄