纖維增強Cu-C復合材料制備及性能研究.pdf

1、Cu-C材料是目前最具應用前景的電力機車受電弓滑板用材料之一，本文研究了Cu與C之間的潤濕原理，利用Mo元素有效改善了Cu與C之間的潤濕性；并對冷壓燒結法制備纖維增強Cu。C復合材料的工藝過程及其對性能的影響進行了研究；通過帶電摩擦試驗對Cu-C復合材料帶電摩擦磨損機理進行了初步探討。 選擇 Mo 元素有效改善了兩元素之間的潤濕性。用溶膠．凝膠法制備出表面層為α-MO<,2>C-Mo的石墨粉體及纖維，之后采用化學鍍和電鍍的方法在

2、石墨和纖維上鍍上了色澤光亮的銅鍍層，最后以冷壓燒結法制備出不同工藝參數(shù)條件下的Cu-C復合材料。 研究了各種工藝參數(shù)(燒結溫度，保溫時間，纖維含量)對復合材料的組織及性能的影響，結果表明：燒結溫度為1153K，保溫時間為1.5h時，材料組織中銅相和石墨相彌散分布，鍍銅纖維的加入對材料的微觀組織影響不明顯。隨燒結溫度升高、保溫時間延長以及纖維含量增加，材料密度逐漸降低，硬度值和沖擊韌性值先增加后降低；材料電阻率隨著保溫時間和纖維

3、含量的增加逐漸增加，而隨著燒結溫度的升高先降低后升高；復合材料摩擦系數(shù)和磨損率隨燒結溫度的升高，都是先降低后升高，當溫度在1153K時，摩擦系數(shù)和磨損率達到最低。 隨保溫時間的增加，復合材料摩擦系數(shù)和磨損率在不同摩擦速度下的變化趨勢幾乎相同，在保溫1.5h時耐磨損性能最好；隨著碳纖維體積分數(shù)增加，不同摩擦速度下摩擦系數(shù)呈單調減小的趨勢，且有趨于穩(wěn)定的趨勢，磨損率整體呈減小趨勢，當纖維含量在3﹪時，磨損率最低。在理論分析與試驗研究