Cu含量对Mo_5Si_3-Cu复合材料显微组织和力学性能的影响

以Mo粉、Si粉和Cu粉为原料,采用机械合金化/热压烧结法制备Mo_5Si_3-Cu复合材料,研究了Cu含量对Mo_5Si_3-Cu复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明,Mo_5Si_3-Cu复合材料由基体相Mo_5Si_3和晶界相Cu组成,组织均匀细小,晶粒尺寸为3~5μm;随着Cu含量的增加,复合材料的烧结致密度、弯曲强度和断裂韧性逐渐升高,而硬度呈先升高后降低的趋势;Cu含量为10%时,复合材料的致密度、硬度、弯曲强度和断裂韧性分别为98.2%、793 HV0.5、551 MPa和8.47 MPa·m1/2。     

石墨对碳毡/地质聚合物复合材料摩擦性能影响

以地质聚合物为基体,水玻璃和氢氧化钠为碱激发剂,碳(纤维)毡为增强材料,石墨为摩擦性能调节剂制备了碳毡/地质聚合物复合摩擦材料。使用AG-10万能试验机、摩擦试验机、扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)等检测仪器对碳毡/地质聚合物复合摩擦材料的力学性能与摩擦性能进行研究。结果表明,当石墨掺量增加到9%时,复合材料抗压强度和弯曲强度分别为55.13 MPa和20.22 MPa;石墨的加入让复合摩擦材料的摩擦因数及磨损率均减小。复合摩擦材料在同一摩擦转速下摩擦因数随石墨含量的增大趋于减小。     

石墨对碳毡/水泥复合材料摩擦性能的影响

以水泥为黏结剂,碳(纤维)毡为增强材料,石墨为摩擦性能调节剂,用浸渍法制备了碳毡/水泥复合材料。在AG-10k N万能试验机上测试了复合材料的抗弯和抗压性能;按照GB 5763-2008,使用MMUD-10B型摩擦试验机在100 N载荷下测试复合材料在不同石墨掺量下的摩擦因数和磨损量,研究了三维针刺碳毡/水泥复合材料的摩擦性能,并结合其磨损面和摩擦碎屑形貌研究了摩擦磨损机理。结果表明:随着石墨掺量的增加,摩擦因数不断减小,磨损率先减小后增大,抗弯强度和抗压强度均出现逐渐降低的趋势;当石墨掺量为12%时,摩擦因数为0.37,并有最低磨损率为4.4×10~(-7) cm~3/(N·m)。     

硫酸钙晶须对摩擦片摩擦磨损性能的影响

研究了不同含量硫酸钙晶须对增强树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,采用干法热压工艺制备出5组摩擦材料试验片,对摩擦因数、磨损率和多项理化特性进行测定。结果表明,添加适量的硫酸钙晶须有助于改善材料的摩擦磨损性能和力学性能,当硫酸钙晶须质量分数为9%时,制得的试验片摩擦磨损性能稳定优良,摩擦制品的摩擦因数为0.45,磨损率在0.38×10~(-7) cm~3/(N·m)以内,冲击强度为0.42 J/cm~2,硬度为65,密度为3.15 g/cm~3,符合GB 5763-2008要求。     

碳纤维对镀铜石墨-铜基复合材料组织与性能的影响

用粉末冶金法制备了碳纤维，镀铜石墨．铜基复合材料，测量了不同纤维含量时该复合材料的体积密度、电阻率、硬度、抗弯强度和摩擦磨损性能，并观察了它们的显微组织、断口和磨面形貌，分析了碳纤维含量对该复合材料显微组织和性能的影响。结果表明碳纤维的加入对镀铜石墨-铜基复合材料的体积密度、电阻率和摩擦系数影响不大，但使其硬度、抗弯强度和耐磨性提高。     

热压制备的Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料的研究

探讨了大气下用普通粉末冶金法热压制备Ａｌ＿２Ｏ＿３颗粒增强铝基复合材料的制备工艺研究了不同Ａｌ＿２Ｏ＿３含量铝基复合材料的显微组织、力学性能和磨损特性。结束表明：热压制备的Ａｌ＿２Ｏ＿３颗粒增强铝基复合材料的组织致密，颗粒分布均匀；随Ａｌ＿２Ｏ＿３体积百分含量的增加，复合材料的强度、硬度、弹性模量、磨损阻力均增加。还对其强化机制进行了讨论。     

不同速度下石墨含量对铜基摩擦材料性能的影响

采用粉末冶金工艺制备铜一石墨材料。通过改变石墨在材料中的含量（2．5％～30％），观察在不同摩擦速度下，材料摩擦系数的变化规律，并测出各对应条件下的磨损率。研究表明，随着石墨含量的增加，摩擦系数和磨损量减小。在石墨含量低于10％时，摩擦速度对材料的摩擦系数影响明显，且随摩擦速度的提高，磨损量迅速增加。当石墨含量大于15％时，摩擦系数稳定，磨损量并没有随摩擦速度的提高而明显增加。     

ZrC颗粒含量对钨基复合材料力学性能的影响

在2000℃、20MPa压力下，真空热压烧结1h制备了ZrC颗粒含量分别为0、10%、20%、30%和40%(vol)的五种钨基复合材料(ZrC/W)。复合材料密度和致密度随ZrC颗粒含量增加而下降，分别由W基体的18.31g/cm3和95.1％下降到40％(vol)ZrC/W的12.69g/cm3和89.1％。硬度及弹性模量随ZrC含量的增加而增大，分别由W基体的3.4GPa、313GPa，提高到40%(vol)ZrC/W的11.2GPa和392GPa。随ZrC含量增加，复合材料的抗弯强度和断裂韧性首先升高，而后下降。当ZrC含量为10％(vol)时抗弯强度有最大值889MPa。当ZrC含量为20％(vol)时断裂韧性有最大值10.5MPam1/     

石墨烯-铜基复合材料的原位合成制备、组织及性能研究

采用旋转化学气相沉积法和真空热压烧结工艺原位制备了综合性能优良的石墨烯-铜基复合材料。利用拉曼光谱仪、扫描电子显微镜和光学显微镜等仪器,并通过测试材料维氏硬度、导电性和导热性,分析了复合粉体的结构和形貌以及石墨烯添加对复合材料组织和性能的影响。结果表明,在旋转化学气相沉积过程中,通过改变甲烷气体的浓度(由0.17%提高到0.67%),结合真空热压烧结工艺,成功制备出石墨烯含量为0.015%和0.026%的铜基复合材料。2种复合材料均接近完全致密(≥99.0%);铜基体晶粒尺寸由于石墨烯的添加而明显细化:纯铜块体材料的平均晶粒直径约为46.8μm,而石墨烯含量为0.015%和0.026%的复合材料的平均晶粒直径分别为22.7和17.9μm;复合材料的硬度显著提高,相比纯铜样品均增长了约30%;随着石墨烯含量增加,复合材料导电性和导热性逐渐降低,但下降幅度较小,与纯铜样品接近。     

煤矸石/LLDPE复合材料的制备及性能研究

以煤矸石和线型低密度聚乙烯(LLDPE)为原料,采用双螺杆挤出机熔融共混制备煤矸石/LLDPE复合材料,重点考察了煤矸石掺量及煤矸石粒径对复配体热熔流动性和复合材料密度、硬度、弯曲强度及冲击强度等指标的影响。结果表明,煤矸石粒径从-20目(-0.83 mm)降至-150目(-0.27 mm)时,熔体的质量流动速率降低,降幅为56.5%;复合材料硬度变化不明显,密度下降约2.1%,弯曲强度和冲击强度分别增加5.3%和94.94%。当煤矸石掺量从0增至60%时,熔体的质量流动速率降低62.4%;煤矸石掺量从60%增至75%时,复合材料密度、硬度和弯曲强度均增加,冲击强度降低。煤矸石掺量为75%时,复合材料硬度为66 HD,弯曲强度为18.25 MPa。     

二硫化钼含量对铜-石墨复合材料组织与性能的影响

用传统的粉末冶金法制备了二硫化钼—铜—石墨复合材料，对其电阻率、硬度和耐磨性进行了测试，并用金相显微镜和扫描电镜观察了该复合材料的显微组织和磨面形貌，分析了二硫化钼含量对该复合材料组织与性能的影响。结果表明，随二硫化钼含量的增加，该复合材料的电阻率降低，硬度升高，耐磨性有所增加；MoS2的合理加入量为4％。     

ZTAp/Fe45复合材料的强韧性研究

材料的强韧性与材料的耐磨性密切相关。本文研究了氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒(ZTA p )增强金属基复合材料的强度、韧性以及断裂机理,为改善ZTA p增强金属基复合材料耐磨性提供参考依据。首先通过真空烧结技术制备了不同粒径与不同体积分数的ZTA p / Fe45复合材料,测试了复合材料的拉伸性能、弯曲性能与冲击韧性,采用扫描电镜(SEM)观察了复合材料的断口,分析了复合材料的断裂机制。结果表明:ZTA p的加入使复合材料的强度降低、韧性提高。随着ZTA p 体积分数增加,复合材料的抗弯强度逐渐降低;ZTA p 粒径增大,复合材料的冲击韧性先增加后降低,ZTA p 粒径为2. 0mm 与2. 5mm(F14与F12)复合材料的冲击韧性高于Fe45 基体。ZTA p / Fe45复合材料的断口为脆性断裂,其中Fe45基体的断裂机理为解理断裂;ZTA p主要有2种失效形式:颗粒断裂和颗粒脱粘拔出。     

ZTA/A356复合材料的摩擦磨损性能研究

利用热压烧结制备了ZTA陶瓷预制体,然后通过压力浸渗工艺制备了ZTA/A356复合材料,同时对复合材料的摩擦磨损性能进行了测试分析.试验结果表明,ZTA/A356复合材料的体积损失约为A356基体铝合金的1/4,且复合材料的摩擦磨损性能随ZTA颗粒粒度的减小先下降再提高.     

自润滑孕镶金刚石钻头胎体材料初步研究

为了研究具有自润滑性能的孕镶金刚石钻头胎体材料,进行了在胎体配方中添加石墨的研究.对胎体材料的抗弯强度、硬度、耐磨性和材料与白刚玉砂轮组成摩擦副时的摩擦系数进行了测定,并用扫描电子显微镜观察了磨损表面形貌.实验结果表明,添加石墨后,胎体材料的硬度和抗弯强度下降,与60目白刚玉砂轮组成摩擦副时的摩擦系数下降,耐磨性则随着石墨含量的增多先增强,后下降(超过6%后).形貌分析表明,不含石墨的胎体材料在磨损中发生明显的塑性变形;添加石墨后,胎体材料的塑性降低,出现犁沟和剥落现象.     

Si3N4基陶瓷模具性能研究

采用热压烧结法制备了热挤压模具用Si3N4陶瓷和Si3N4+Ti(C N)陶瓷,并利用SEM、TEM、急冷-强度法等手段研究了其力学性能、显微组织、抗热震性能及摩擦磨损性能。实验结果表明:Si3N4陶瓷具有较Si3N4+Ti(C N)陶瓷优异的力学性能和抗热震性能,其最大抗弯强度和断裂韧性分别达到1 130 MPa、12 MPa.m1/2,抗热震临界温差为750 K;两种材料在摩擦磨损过程中的主要磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损;Si3N4陶瓷的摩擦系数在0.39～0.67之间,Si3N4+Ti(C N)陶瓷的摩擦系数在0.61～0.81之间(在100 N,60 min条件下能达到0.81);而两者的磨损率均在10-10mm3/(N.m)数量级上,相同条件下Si3N4+Ti(C N)陶瓷的磨损率较小。     

温压法制备碱矿渣复合摩擦材料性能研究

以硅酸钠碱激发矿渣为黏结剂,粉碎处理的钢纤维为增强纤维,石墨作为减摩材料,采用温压法制备碱矿渣复合摩擦材料。使用AG-10万能材料试验机、定速摩擦试验机、X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)等对碱矿渣复合摩擦材料的力学性能与摩擦性能进行研究。结果表明,当钢纤维体积掺量为3%时,碱矿渣摩擦材料的力学性能提高效果最佳,抗压强度提升至119.25 MPa,抗折强度提升至35.75 MPa,抗压强度、抗折强度分别提升400%和95%;加入石墨有效降低了碱矿渣复合摩擦材料的摩擦因数及磨损率,使摩擦材料符合GB/T 5763-2008中FF级陶瓷前片要求。     

加Ni的FeAl/TiC复合材料的制备与性能研究

采用元素粉反应热压工艺制备了FeAl／TiC复合材料。研究了Ni合金化对材料致密化和力学性能的影响。结果表明，复合材料的密度随TiC体积分数的增加而减小，Ni的加入促进了FeAl相中的物质迁移，从而显著改善了致密化过程。材料的力学性能随Ni的加入而大幅改善，这一方面是因为Ni的加入提高了材料的致密度，此外Ni的加入还通过固溶强化粘结相、增强FeAl-TiC界面强度、增加FeAl相的延性断裂、减小FeAl相的烧结膨胀等作用改善了材料的力学性能。