鋁基石墨自潤(rùn)滑復(fù)合材料的研究.pdf

1、當(dāng)今時(shí)代，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人類(lèi)對(duì)海洋、太空等各種未知領(lǐng)域的探索，顯示出了極大的興趣和緊迫性。因此對(duì)金屬基復(fù)合材料的性能要求越來(lái)越高，這促進(jìn)了金屬基復(fù)合材料的研究。由于顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料具有低密度、高強(qiáng)度和強(qiáng)耐磨性等眾多優(yōu)點(diǎn)，引起了各國(guó)學(xué)者的極大關(guān)注。 鋁基石墨自潤(rùn)滑復(fù)合材料具有優(yōu)良的抗摩擦性和自潤(rùn)滑性能，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。本試驗(yàn)對(duì)鋁基石墨自潤(rùn)滑復(fù)合材料的制備工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。通常，工程上制備石墨增強(qiáng)鋁基復(fù)合材

2、料是比較困難的，因?yàn)槭鄣拿芏鹊?，其與鋁的潤(rùn)濕性差，導(dǎo)致石墨顆粒漂浮、團(tuán)聚和分離等現(xiàn)象。最終，導(dǎo)致石墨顆粒在復(fù)合材料中分布不均勻。 本試驗(yàn)對(duì)石墨粉進(jìn)行化學(xué)鍍銅處理。研究了敏化液、活化液、硫酸銅、醋酸的濃度和用量及施鍍時(shí)間、溫度和攪拌速率對(duì)石墨表面鍍層性能及鍍銅量的影響。本試驗(yàn)采用改進(jìn)的座滴法，利用自制的真空測(cè)量接觸角的設(shè)備精確地測(cè)量了改性前后鋁與石墨試樣片的接觸角變化，研究了石墨顆粒與鋁的潤(rùn)濕性。結(jié)果顯示，石墨顆粒經(jīng)表面鍍銅后

3、，其與鋁的潤(rùn)濕角從135°減小到78°，極好的改善了石墨顆粒與鋁熔體的潤(rùn)濕性。 本試驗(yàn)制備復(fù)合材料采用了經(jīng)濟(jì)實(shí)用，且能大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的機(jī)械攪拌鑄造法。同時(shí)對(duì)攪拌溫度、攪拌時(shí)間、攪拌速率和表面鍍銅石墨顆粒的加入量等工藝參數(shù)進(jìn)行了研究。通過(guò)試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度控制在720℃，攪拌速度1200r·min-1，攪拌時(shí)間6min時(shí)，制備的復(fù)合材料孔隙率低且石墨分散較為均勻。 利用SEM、EDX、拉伸試驗(yàn)等分析手段對(duì)制得的復(fù)合材料