β-锂霞石/莫来石纤维/玻璃低膨胀复合材料制备

为了研制新型轻质、低膨胀系数的复合材料,以玻璃为基质材料,根据复合材料混合法则,将β-锂霞石、多晶莫来石纤维和玻璃粉按一定比例球磨混合后,经冷等静压压制后,采用高温真空烧结的方法,制备了含锂霞石和莫来石纤维的玻璃基复合材料。通过对其表观形貌、显微结构、维氏硬度、膨胀系数进行测试,重点研究了纤维含量、纤维长径比、烧结温度对复合材料性能致密度、机械性能、膨胀系数的影响。结果表明,当纤维含量为18%(质量分数)时,材料的维氏硬度最高;当纤维含量为10%(质量分数),长径比为31,800℃真空烧结5 h后,复合材料在在150～400℃范围内的平均线膨胀系数为1.67×10~(-6)/K(2×10~(-6)/K),是一种潜在的轻质、低膨胀复合材料。     

含锂霞石颗粒和硼酸铝晶须的铝基复合材料

为了制备具有低热膨胀系数和较高强度的复合材料，选用具有负体膨胀系数的β-锂霞石颗粒和高强度的硼酸铝晶须作为复合材料组分，用挤压铸造法制备了6061铝基复合材料，并对该复合材料的显微结构、拉伸性能和热膨胀性能进行了研究，结果表明，该复合材料能同时获得较低的热膨胀系数和较高的强度；通过改变复合材料中β-锂霞石和硼酸铝的体积分数，在较大的范围内可以对复合材料的强度和热膨胀系数进行设计和调节。     

β-锂霞石负膨胀微晶玻璃的制备技术及结构特征

研究了β锂霞石微晶玻璃的制备技术、结构特征及其负膨胀特征。首先采用玻璃结晶法制备β锂霞石负膨胀微晶玻璃材料,然后通过XRD、SEM等测试手段,表征了β锂霞石微晶玻璃材料的结构特征。并讨论β锂霞石负膨胀微晶玻璃的膨胀系数及其与晶相组成和晶化温度及时间的依从关系,使其负膨胀系数在一定范围内连续可调。研究并制备出热膨胀系数可达到为-1.037×10-5/℃的β锂霞石微晶玻璃。     

烧结压力对石墨烯增强铜基复合材料组织性能的影响

烧结压力是粉末冶金制备材料过程中重要工艺参数之一,通过在石墨烯/铜中添加钛粉以改善二者润湿性,使用超声分散和球磨法进行混粉,用放电等离子烧结(SPS)的方式制备石墨烯铜基复合材料,在5,15,25,30MPa 4种不同压力下进行烧结。用金相显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对石墨烯增强铜基复合材料显微结构进行观察,测量试样密度,并采用硬度计、导电率测试仪对力学性能和导电性能进行测试。结果表明,随着烧结压力的升高,复合材料晶粒尺寸不断减小,导电率先上升后下降。当烧结压力达到25 MPa时,导电率最大为51.2%IACS;复合材料的密度和硬度值不断增大。     

碳纳米管增强铜基复合材料性能研究

采用球磨混料工艺,真空热压法烧结方法制备了碳纳米管/Cu复合材料,研究了该纳米复合材料组织与性能之间的关系,分析碳纳米管对Cu基复合材料组织和性能的影响规律。结果表明:随着复合材料碳纳米管含量的增加,复合材料的孔隙增多,复合材料的硬度和相对密度逐渐下降。     

颗粒增强铜基热沉复合材料的研制

本文研究了用常规粉末冶金工艺制备颗粒增强铜基热沉复合材料的机械物理性能。研究结果表明 :采用W和Al2 O3颗粒增强铜基热沉复合材料 ,可以有效地改善烧结铜材料的硬度和抗拉强度 ,提高抗高温回复性能 ;W颗粒增强铜基热沉复合材料比Al2 O3颗粒增强铜基热沉复合材料的热导率要高     

颗粒增强铜基复合材料研究进展

颗粒增强铜基复合材料在基本保持金属铜优良导电和导热性能的基础上大大提高了铜基复合材料的强度和耐磨性,是一种具有良好发展前景的复合材料.回顾了近年来颗粒增强铜基复合材料的增强相和制备方法的发展,并指出了今后研究发展的方向.     

氧化石墨烯/铜基复合材料的微观结构及力学性能

采用球磨和真空热压烧结方法成功制备氧化石墨烯/铜复合材料。利用OM,SEM,XRD,显微硬度计和电子万能试验机等分析球磨后的复合粉形貌,研究氧化石墨烯添加量对复合微观结构及力学性能的影响。结果表明:制备的氧化石墨烯/铜基复合材料组织致密,氧化石墨烯以片状形态较均匀地分布在铜基体中,并与铜基体形成良好的结合界面。氧化石墨烯质量分数为0.5%时,复合材料的综合力学性能较好,显微硬度和室温压缩强度分别为63HV和276MPa,相对于纯铜基体分别提高了8.6%和28%。其强化机理为剪切应力转移强化、位错强化和细晶强化。     

碳纳米管增强铜基复合材料的研究进展

高强高导铜基材料是一类有着广阔应用前景的材料,将碳纳米管作为增强相来制备铜基复合材料可以满足其对于强度和导电性的要求。制备出性能优良的复合材料的关键是解决碳纳米管的均匀分散及其与铜基体的界面结合问题。介绍了目前碳纳米管增强铜基复合材料的制备工艺及其所取得的成绩,并展望了将来的发展方向。     

颗粒增强铜基热沉复合材料的研制

本文研究了用常规粉末冶金工艺制备颗粒增强铜基热沉复合材料的机械物理性能，研究结果表明，采用W和Al2O3颗粒增强铜基热沉复合材料，可以有效地改善烧结铜材料的硬度和抗拉强度，提高抗高温回复性能；W颗粒增强铜基热沉复合材料比Al2O3颗粒增强铜基热沉复合材料的热导率要高。     

新型纳米Al2O3强化铜基复合材料的制备及其摩擦学性能

纳米复合材料是目前的研究热点,采用热压烧结法制备了纳米Al2O3颗粒强化铜基复合材料。采用阿基米德排水法测试了复合材料的致密度,采用硬度计测试其硬度,采用表面三维形貌仪测量其磨损体积并观察磨痕的三维形貌;采用摩擦磨损试验机研究了复合材料的摩擦磨损性能并分析其磨损机制;采用扫描电镜及能谱仪观察复合材料磨损前后的表面形貌、分析磨痕的化学成分;研究了工艺参数及Al2O3含量对复合材料性能的影响。结果表明:复合材料的最佳热压制备工艺为热压温度900℃,热压压力27.5 MPa,保温时间2 h,所得铜基复合材料的相对致密度达99.03%;随Al2O3含量增加,复合材料的硬度增加,耐磨性先升高后降低;Al2O3含量为2%时,复合材料磨损量最少,相对耐磨性为3.13,硬度较纯铜提高了35.5%;随Al2O3含量的增加,铜基复合材料的磨损机制从以黏着磨损为主转变为以磨粒磨损为主。     

碳纤维增强铜基复合材料制备方法研究进展

综述了碳纤维增强铜基复合材料的主要制备方法及其发展现状,重点讨论了粉末冶金法、热压扩散烧结法、熔渗法、PVD法、CVD法及电镀法等常用制备工艺的原理及特性,分析了不同制备方法的优缺点及适用领域,提出了现有方法中存在的问题,并展望了碳纤维增强铜基复合材料的发展趋势及在输变电领域的应用前景。     

原位生长石墨烯增强铜基材料的制备及其热性能研究

以廉价的蔗糖为碳源,在片状铜粉表面原位生长了石墨烯,并采用热压烧结制备不同石墨烯含量的铜基材料。通过XRD、SEM和激光导热分析了蔗糖含量对铜基材料的相、微观形貌以及热导率的影响。结果表明,在H₂/Ar气氛下,800℃处理15 min即可在片状铜粉上原位生长出石墨烯,且分散均匀,与Cu基体结合良好,有利于增强其热性能。当石墨烯含量为0.73%(体积分数)时,铜基材料的热导率达到339W/(m·K),较纯铜提高了19.3%;此外,在50～300℃温度范围内,其热膨胀系数也明显低于纯Cu样品。     

新型碳纳米材料增强铜基复合材料的研究进展

新型碳纳米材料(如碳纳米管和石墨烯等)由于具有独特的结构和优异的性能,已成为国内外学者研究的热点。将这些碳纳米材料用于铜基复合材料的增强,可望得到性能优良的高强度高导电的铜基复合材料。综述了近几年来有关碳纳米材料增强铜基复合材料的最新研究进展,并总结了常用的碳纳米材料的表面处理技术及复合材料的成型技术等。     

超细Al2O3颗粒增强铜基复合材料的研究

采用热压烧结法制备了超细Al₂O_3P/Cu 复合材料, 并进行了轧制, 对其组织与性能进行观察与分析。结果表明, 超细Al₂O_3P在基体中分布均匀, 细化了晶粒, 具有优于铜及铜合金的抗软化性能和耐磨性能。随着超细Al₂O_3P含量的提高, 密度、电导率降低, 硬度、强度升高, 轧制后的电导率与美国SCM 制品接近。      

碳纳米管增强铜基复合材料的研究进展

本文针对碳纳米管增强铜基复合材料研究中的关键问题进行了综述。对碳纳米管增强铜基复合材料的制备技术进行了分类,总结了粉末冶金法、电化学法以及其他方法的研究进展,并强调了制备方法和复合材料性能之间的关系。分析了碳纳米管增强铜基复合材料的界面特征,并概述和总结了其力学性能、电学性能、热学性能、摩擦磨损性能等方面的研究进展和存在问题。指出改善复合材料的制备方法,获得分散均匀的碳纳米管且与铜基体结合良好的复合材料是提高其综合性能的关键。     

石墨烯增强铜基复合材料研究进展

铜(Cu)基复合材料具有优异的力学、热学、电学及耐磨和耐腐蚀等性能,广泛应用于各种工业技术领域。石墨烯(Graphene,Gr)具有二维平面结构和优异的综合性能,是金属基复合材料理想的增强相。石墨烯增强铜基复合材料拓展了铜及其合金的应用范围,适当的制备方法可以使其在保持优异导电导热性能的同时拥有更好的力学性能。石墨烯在铜基体中的存在形式主要以还原氧化石墨烯、石墨烯纳米片或与金属氧化物/碳化物纳米颗粒连接,旨在增强两者之间的界面结合。因此,石墨烯在铜基体中的结构完整性及存在形式直接影响了其性能的优劣。本文综述了Cu/Gr复合材料的制备及模拟方法、复合材料的性能评价及力学性能与功能特性的相互影响规律。指明Cu/Gr复合材料的发展关键在于：(1)分散性与界面结合;(2)三维石墨烯结构的构建;(3)界面结合对力学性能与功能特性的影响及两者间的相互协调。     

石墨烯增强铜基复合材料的研究进展

综述了石墨烯/铜复合材料的球磨、液相混合和分子水平混合等制备方法及其力学、导电和导热等性能,总结了存在的主要问题;概述了层状仿生石墨烯/铜基复合材料的制备方法及性能,并展望了石墨烯/铜复合材料的研究方向及应用前景.     

CaO-B2O3玻璃助烧的零膨胀系数β-锂霞石陶瓷的制备及性能研究

采用固相反应法制备CaO-B₂O₃玻璃（简称“CB”玻璃）助烧的零膨胀系数β-锂霞石陶瓷。通过差示扫描量热(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)手段分别对CB玻璃的热学特性和助烧后的β-锂霞石陶瓷样品的物相与显微形貌进行表征。结果表明, CB玻璃具有良好的助烧效果, 可以显著降低β-锂霞石陶瓷的烧结温度(从1300℃降至1150℃), 并大幅提高陶瓷的相对密度(从93.3%提高到97.4%)。加入CB玻璃助烧剂, β-锂霞石陶瓷致密性显著提高, 内部无微裂纹存在。加入4wt%和6wt% CB玻璃的β-锂霞石陶瓷在室温~200℃范围内具有零膨胀系数, 分别为0.02×10^-6/K和0.4×10^-6/K。然而, 加入8wt% CB玻璃的β-锂霞石陶瓷样品中产生了具有高正膨胀系数的新物相LiAlO₂, 使样品的热膨胀系数提高至3.46×10^-6/K。