铜基受电弓滑板试件电阻率和磨损性能研究

为了制备具有优良电阻率和磨损性能的 C/Cu 复合材料,运用传统的粉末冶金(PM)方法,首次将受电弓滑板材料中 C 的质量分数提高到8%(采用大粒度石墨的粒度为50目和32目),分析了压制压力、烧结保温时间和烧结温度对其电阻率和磨损性能的影响.研究了石墨粒度和镀铜石墨对受电弓滑板材料性能的影响.研究结果表明:如果增大压制压力,电阻率下降;而延长烧结保温时间和提高烧结温度,使材料的电阻率增加.烧结温度过高或过低对材料的耐磨性和减摩性不利.石墨粒度越大,电阻率越小,减摩性和耐磨性越差.镀铜石墨能够改善铜基受电弓滑板材料的烧结过程,降低其孔隙度和电阻率,提高其耐磨性和减摩性,但不改变材料的磨损机理.     

高性能复合石墨材料的研究

高性能复合石墨材料由石墨与合成树脂在一定温度和压力下模压复合而成。本文研究了各种石墨的配比、石墨的粒度、树脂的选用及复合工艺对复合材料物理、力学性能的影响,并对复合石墨材料断口进行了电镜分析。     

放电等离子快速烧结C/BN层状复合材料

采用放电等离子烧结技术（SPS）快速烧结了C／BN层状复合材料，研究了烧结工艺、结构和性能之间的关系。材料的微观结构分析表明，随着温度的升高和保温时间的延长，石墨基体与BN层间的结合逐渐增强；耐热冲击试验表明，在烧结温度1750℃，保温5min左右时，材料可经受40次左右循环；材料的界面结合强度最高可以达到18．2MPa．显示了较好的力学性能。     

高速列车粉末冶金刹车片

技术开发单位 哈尔滨工业大学 技术简介 粉末冶金刹车片具有高温性能差和易发生粘接磨损等缺点,通过在铜基复合材料中提高石墨的比例,可以大大减少粘接磨损,提高材料的耐高温性能。但是如果石墨含量过高,材料的密度、强度和抗磨损性能都会明显降低。哈尔滨工业大学的研究人员克服了石墨比例过大不易烧结等难题,采用高含量石墨铜一铁基复合材料成功制备出了具有良好性能的高速列车粉末冶金刹车片。该项目为《军用技术转民用推广目录（2013年度）》新材料领域的推荐项目。     

细粒石墨材料的热压制备

以细粒石墨粉为原料、改质和高温煤沥青为黏结剂,采用热压成型工艺制备炭块,并对其进行炭化和石墨化处理后得到石墨块体。结果表明,随着热处理温度的上升,热压制备炭块的体积密度和电阻率发生了明显的变化,与改质沥青相比,以高残炭率沥青为黏结剂所制细粒石墨材料具有较高的体积密度和较低的电阻率;X射线衍射XRD和扫描电镜SEM分析表明,细粒石墨在块体材料中具有明显的取向性。     

接地工程用高导电率煅烧石油焦炭的研制

为了研究高导碳粉添加量、烧结温度和烧结时间对煅烧石油焦炭电阻率的影响,进而优化其电阻率,采用硝酸铵溶液电化学氧化法对煅烧石油焦炭进行二次石墨化处理.通过添加高导碳粉、合理控制烧结温度和烧结时间,制备了高导电率煅烧石油焦炭.结果表明,从经济性和改性效果综合分析,宜在高导碳粉质量分数为20%,烧结温度为850 ℃,烧结时间为90~100 min的条件下进行烧结.所提出的煅烧石油焦炭石墨化方法工艺简单、成本低,可以明显提高电导率.     

一种纳米石墨镀铜均匀性定量表征方法

建立了纳米级石墨化学镀铜的均匀性表征方法,为提高石墨镀铜颗粒的导电性和润滑性提供数据参考。采用化学镀铜的方法对石墨颗粒进行镀铜处理,并用XRD和TEM对纳米级石墨镀铜的结构和形貌进行了表征;通过对石墨化学纳米镀层TEM图像的分析,给出了一种适合于纳米级石墨镀铜TEM的二值化方法,结合数学形态学,定位出铜颗粒。提出了一种结合颗粒面积比和颗粒数量分布的均匀性表征方法。对不同纳米级石墨镀铜TEM图像进行了铜颗粒定位和均匀性分析。结果表明,铜颗粒定位准确,均匀性表征方法有效。同时,验证了对于纳米级石墨镀铜材料,石墨的颗粒越小,石墨镀铜中铜颗粒的分布越均匀。     

碳素石墨磨损性能与润滑成膜特性研究

润滑膜成膜条件和规律是优化控制石墨材料摩擦磨损性能的基础．为了获得石墨材质的创新设计、运行环境的合理匹配以实现良好的摩擦磨损性能,对2种碳素石墨材料的组织结构,机械性能和摩擦磨损性能分别进行了研究,探讨了碳素石墨材料的润滑成膜机理．实验结果表明：碳素石墨材料的磨损要考虑润滑膜成膜增重与材料磨损失重两方面．润滑膜成膜与稳定是实现石墨材料优良润滑的前提．     

稀土氧化物对金属陶瓷刀具材料性能的影响

通过添加2种不同的稀土氧化物，利用热压液相烧结法烧结，研究了2种工艺条件下稀土氧化物对Ti（C0.7N0.3）基金属陶瓷刀具材料显微结构和力学性能的影响。结果表明，稀土氧化物的添加使材料的力学性能受工艺影响很大，在烧结温度1400℃压力25MPa，保温时间为30min的工艺条件下，稀土氧化物的添加会大幅度的降低材料的力学性能；在温度1450℃压力25MPa，保温时间为30min的工艺条件下，稀土氧化物会提高材料的断裂韧性。     

硼酸改性天然石墨负极材料的快充电化学性能

不同温度下将硼酸添入天然石墨负极材料中, 硼酸进入石墨层表面形成层间化合物, 增大石墨层间距的同时可以保留原有石墨结构, 提高锂离子迁移速率, 从而改善石墨负极材料的大电流倍率性能差的问题。考察了不同温度对硼酸改性石墨负极材料的形貌、结构与电化学性能的影响。采用X 射线衍射仪, 扫描电子显微镜和锂电池测试系统对天然石墨及改性样品进行结构表征和电化学性能测试。结果表明: 不同温度下硼酸改性对石墨负极材料的结构和电化学性能有一定的影响。焙烧温度为1 100 ℃ 时, 石墨改性样品在10 C 倍率下的容量保持率最高可达92.6%, 表现出较好的倍率性能。     

盘式钻头齿圈强化工艺技术试验研究

在对盘式钻头齿圈失效机理分析的基础上。提出了齿图表面堆焊耐磨合金强化方法和镶嵌硬质合金齿圈强化方法，通过试验研究和对比分析，确定了冶金混合烧结固齿法镶嵌硬质合金齿圈强化盘式钻头。进一步的试验研究表明：采用冶金混合烧结固齿法镶嵌硬质合金齿圈来强化盘式钻头齿圈，其结合情况非常好；硬质合金齿圈的硬度、耐磨料磨损的能力和耐冲击磨料磨损的能力在烧结后都有进一步的提高，说明采用冶金混合烧结固齿法镶嵌硬质合金齿圈来强化盘式钻头齿圈是可行的。     

保温制度对表层烧结矿质量的影响

为寻找到保温制度对烧结过程表层烧结矿的影响规律,通过烧结杯实验,考查不同保温制度对表层烧结矿质量的影响。实验结果表明,当保温温度控制在250～300℃时有利于提高表层烧结矿的强度,同时有利于烧结矿取得良好的冶金性能,增加烧结矿中还原性能良好的针状铁酸钙含量。     

还原扩散法制取TbFe_2的研究

探讨了还原扩散法与传统的纯金属混熔法的不同 ,阐述了还原扩散法制取 Tb Fe2 的优点 .并且在不同的条件下制得了 Tb Fe2 .还原扩散反应温度、保温时间、还原剂的加入量以及 Fe的粒度对还原扩散反应率有影响 ,在 1 32 3K,保温 2 5 .2 ks( 7h)还原扩散反应率最好 .还原剂 Ca的加入量以理论需要量的 1 .5倍最佳 ,随着 Fe粉粒度的增大还原扩散反应率降低 .     

包覆工艺制备C—SiC—B4C—TiB2复合材料的组织与性能

以鳞片石墨,B4C,SiC,TiO2为原料,利用包覆工艺在不同热压温度下制备了W（C）=50％的C—SiC—B4C—TiB2复合材料,并详细研究了热压温度对复合材料显微组织和性能的影响规律．结果表明,当热压温度高于1850℃时,复合材料由C,SiC,B4C和TiB2这四相组成;复合材料的体积密度、抗折强度和断裂韧性均随着热压温度的升高而增加．2000oC热压时,复合材料的体积密度、气孔率、抗折强度和断裂韧性分别达到2．41g／cm^3,3．42％,176MPa和6．1MPa·m^1/2;热压温度升高,复合材料的碳相和陶瓷相逐渐致密,碳相最终形成了在陶瓷基体上镶嵌的直径为40μm橄榄球状和条状这两种形貌．碳／陶瓷相的弱界面分层诱导韧化和第二相TiB2与陶瓷基体之间热膨胀系数不匹配所致的残余应力使变形过程中微裂纹的扩展路径发展变化,使复合材料的韧性提高．     

丝网印刷法制备柔性染料敏化太阳能电池碳对电极

以廉价的炭黑掺杂石墨粉,氯化聚乙酸乙烯酯为胶黏剂制成导电浆料,在柔性基底上用丝网印刷技术制备薄膜,低温热处理后即得碳对电极。通过黏度计研究了料浆的流变性能,通过四探针测试仪、扫描电镜、太阳电池测试仪,分别测试了碳对电极的方块电阻、表面形貌及其光电性能。实验表明,以叔丁醇作为分散剂,导电浆料与石墨的质量比为2∶1时,料浆的流变性能最佳,以此料浆制备的碳对电极具有较好的电性能,通过对比发现在料浆中加入石墨一定程度上提高了碳电极的性能。     

Al2O3-C耐火材料的性能研究

为提高Ａｌ２Ｏ３－Ｃ耐火材料的性能，研究了烧成温度和石墨含量对Ａｌ２Ｏ３－Ｃ耐火材料气孔率、体积密度、常温耐压强度的影响，得出了适宜的烧成温度范围和最佳的石墨加入量，并对此进行了理论分析，同时，还研究了烧成温度对材料抗氧化性能的影响。     

石墨改性聚全氟乙丙烯导热复合材料的性能

研究了新型耐腐蚀换热器的制作材料,旨在避免烟气余热回收时,因烟气温度低于其酸露点温度而产生的低温腐蚀.采用石墨填充聚全氟乙丙烯(fluorinated ethylene propylene,FEP),并添加一定量的碳纤维,制备出导热性能较好、抗冲击且耐腐蚀的石墨改性FEP导热材料.通过导热性能、力学性能及耐腐蚀性能研究,确定了适用于制作烟气余热回收系统中换热器的复合材料中石墨的填充质量分数.实验表明,石墨的质量分数越高,导热复合材料的热导率越大,但其拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度会随着石墨填充质量分数升高逐渐降低.     

碳化硼陶瓷低温烧结技术的研究现状

综述了各种碳化硼陶瓷低温烧结技术及其影响因素，阐述了粉末粒度、制备工艺和化学成分等关键因素对碳化硼陶瓷烧结温度的影响，分析了进一步降低碳化硼陶瓷烧结温度的可能途径。结果表明，通过以上几种途径可以实现低温烧结。