短碳纤维增强铜基复合材料的摩擦磨损性能研究

采用冷压烧结工艺制备了短碳纤维增强铜基复合材料,考察了该复合材料的干摩擦磨损性能.讨论了短碳纤维含量、载荷、转速等对复合材料摩擦性能的影响.结果表明:复合材料的耐磨性能明显优于基体材料;随着碳纤维含量的增加复合材料的耐磨性能进一步提高;随载荷和转速的提高,摩擦系数和磨损量也随之增加;复合材料由纯铜的粘着磨损转变为剥层磨损,并均伴有一定的氧化磨损.     

纳米Cu-Zn层铜基复合材料摩擦磨损分子动力学模拟研究

采用分子动力学方法对表面涂覆纳米Cu-Zn层铜基复合材料的摩擦磨损性能进行模拟研究,分析了超高载荷前期阶段Cu-Zn层铜基复合材料磨损量的非线性变化原因;同时得出超高载荷后期阶段的磨损量变化,表明无论是前期还是后期阶段.Cu-Zn层铜基复合材料均表现出很好的摩擦稳定性;并通过MD(Molecular dynamic)模拟手段验证了实验分析得到的复合润滑层的存在,为表面涂覆纳米层复合材料的摩擦磨损试验提供了很好的验证与理论指导.     

铜基复合材料干湿条件下的摩擦学行为

采用粉末冶金技术制备铜基复合材料,在制动压力0. 5～1. 2 MPa 范围内,通过定速摩擦试验机研究了干、湿条件下,速度、压力与材料摩擦磨损性能的关系,结果表明:影响摩擦磨损性能的重要因素在于载荷性质和第三体状态。在干摩擦条件下,处于低摩擦速度范围时,摩擦力的静载荷性质使第三体呈疏松状态,这增加了微凸体间的啮合程度而使摩擦系数处于较高值。随第三体致密性增加,其润滑作用增强,微凸体间的机械啮合程度减弱,使材料的摩擦系数和磨损量降低。在高速摩擦时,微凸体间的冲击作用使处于摩擦表层的硬质颗粒容易发生粉碎性破损而弥散分布,这强化了表面强度而使摩擦系数有所增加。摩擦压力对高速摩擦性能影响明显,原因在于高负荷加剧了摩擦面的变形和损伤程度。湿摩擦条件下,水膜的润滑和流动具有降低摩擦系数和增加磨损率的作用主要体现在低速低压条件下。在高摩擦速度和高压力条件下,水分的高温蒸发与离心作用明显,破坏了水膜的存在条件,从而使材料的摩擦磨损性能与干摩擦状态相近。      

铜基复合材料的摩擦磨损性能研究现状

铜基复合材料具有优异的性能及广泛的应用,而随着其应用的愈加广泛,对其摩擦磨损性能的要求也愈加严格。综述了国内外颗粒增强、石墨自润滑、纤维增强和碳纳米管增强铜基复合材料的摩擦磨损性能,并简述了目前铜基复合材料存在的一些问题及展望。     

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。     

纳米碳管增强铜基复合材料的力学性能和物理性能

制备了纳米碳管增强铜基复合材料,研究了材料的一些重要力学和物理性能.结果表明:复合材料中纳米碳管的分布较均匀,其最佳体积分数为12%～15%.材料的断裂以纳米碳管的拔出和桥接为主,磨损主要是氧化磨损.热膨胀系数αc约为9.36×10-6/℃,存在加热-冷却膨胀曲线滞后现象.材料的电阻率约为2.7×10-6Ω·cm,孔隙率是电阻率的重要影响因素.     

SiC颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损研究进展

对国内外有关SiC颗粒增强铝基复合材料摩擦磨损的研究现状进行了系统的综述,分别介绍了内部因素(包括颗粒粒径、颗粒含量、颗粒形貌和基体材料)和外部因素(包括载荷、速度、温度和电流)对SiC颗粒增强铝基复合材料摩擦磨损性能的影响,并总结了SiC颗粒增强铝基复合材料在交通运输、航空航天和电子等领域中的应用。     

碳纤维增强复合材料的摩擦学研究进展

综述了碳纤维增强聚合物基、金属基、碳基等复合材料的研究和发展,分析了碳纤维的含量、碳纤维方向、纤维混杂、碳纤维的表面处理以及环境温度等因素对增强复合材料摩擦学性能的影响,并提出了今后需进一步深入研究的问题.     

碳纤维增强铜基复合材料的最新研究进展和应用

碳纤维增强铜基复合材料是一种极具发展前途的金属基复合材料。介绍了碳纤维增强铜基复合材料的制备工艺,总结概述了目前短碳纤维增强铜基复合材料的物理力学性能研究进展及其在航空航天、汽车、电子方面的应用现状和前景。探讨分析了碳纤维增强铜基复合材料的研究开发趋向,对碳纤维增强铜基复合材料的研究开发和实际应用具有一定的指导意义。     

C/C/Cu及C/Cu复合材料摩擦磨损行为比较

采用无压熔渗工艺制备一种新型的具有优异耐磨性能的碳纤维整体织物/炭/铜(C/C/Cu)复合材料,在UMT23多功能摩擦磨损测试仪上考察复合材料的摩擦磨损行为,并与粉末冶金方法制备的滑板用炭/铜(C/Cu)复合材料进行了对比分析。结果表明：C/C/Cu复合材料形成了连通状的网络结构,其导电性能及力学性能明显优于传统C/Cu复合材料;2种复合材料摩擦系数相近;2种复合材料及其对偶的磨损率随载荷增大而增大;与C/Cu相比,C/C/Cu的耐磨性较优,且对对偶损伤较小,在70N载荷下更为明显。连通状的网络结构及磨损表面形成的磨屑保护层是C/C/Cu复合材料具有良好摩擦磨损特性的主要原因。     

Thermo-physical Properties of Continuous Carbon Fiber Reinforced Copper Matrix Composites

Continuous carbon fiber reinforced copper matrix composites with 70％(volume fraction)of carbon fibers prepared by squeeze casting technique have been used for investigation of the coefficient of thermal expansion(CTE)and thermal conductivity．Thermo-physical properties have been measured in both, longitudinal and transversal directions to the fiber orientation．The results showed that Cf／Cu composites may be a suitable candidate for heat sinks because of its good thermo-physical properties e．g．the low CTE(4.18×10-6／K)in longitudinal orientation and(14．98×10-6／K)in transversal orientation at the range of 20-50℃，a good thermal conductivity(87．2 W／m·K)in longitudinal orientation and(58．2 W／m·K)in transversal orientation．Measured CTE and thermal conductivity values are compared with those predicted by several well-known models．Eshelby model gave better results for prediction of the CTE and thermal conductivity of the unidirectional composites．     

颗粒增强金属基复合材料的干摩擦性能与磨损机理

颗粒增强金属基复合材料(PMMC5)具有优良的耐磨性，在摩擦磨损领域有着广阔的应用前景。本文评述了近年来关于PMMCs干摩擦磨损行为的研究结果，从材料因素和外部条件两个角度分析了各种因素对材料耐磨性、摩擦系数和配偶件磨损的影响，总结了不同条件下复合材料的磨损机制，并提出了设计摩擦磨损性能优良的PMMCs体系的可能途径。     

Thermal Conductivity Behavior of Carbon Nanotubes Reinforced Copper Matrix Composites

Carbon nanotubes (CNT) exhibit excellent thermal conductivity.Therefore they are potential reinforcements in composites materials for thermal management applications,where high thermal conductivity and low coefficient of thermal expansion (CTE) are required.In the present study,CNT/Cu composites containing CNTs varying from 0 vol.％ to 15 vol.％ were prepared,and their thermal conductivity behavior was studied in detail.The results indicated that the thermal conductivity of the composites shows no enhancement by the incorporation of CNTs.The presence of interfacial thermal resistance and high level of porosity are the main reasons for this low thermal conductivity.The well dispersed 0-10 vol.％ CNTs composites show a very close to the thermal conductivity of Cu.However,the addition of 15 vol.％ CNTs results in a rather low thermal conductivity of CNT/Cu composites due to the presence a high level of porosity induced by the formation of CNT clusters.The present paper also claims that a further substantial enhancement in thermal conductivity is only possible if the nanotubes are randomly oriented in the plane or if they are all aligned in one direction,for which the processing of CNTs-aligning in metal matrix should be developed.     

碳/碳复合材料摩擦学性能及摩擦机制研究进展

碳/碳复合材料是一种性能优异的高温摩擦材料,作为刹车材料在航空工业已得到成功应用.但碳/碳复合材料的摩擦磨损性能强烈地依赖于试验条件和制备工艺.综述了各种因素对碳/碳复合材料摩擦磨损性能的影响,总结了碳/碳复合材料摩擦磨损机理,并指出了碳/碳复合材料摩擦学需进一步深入研究的问题及新的研究方向.     

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     

电镀镍碳纤维增强铝基复合材料

提出一种碳纤维表面电镀镍的方法,通过正交实验优化了电镀镍配方及工艺条件,并研究了镀层的显微组织及镀液的成分、电流密度、电镀时间等工艺条件对沉镍速率和镀层质量的影响,并探讨了沉镍机理.用镀镍碳纤维制备铝基复合材料,观测碳纤维与铝的复合效果.     

连续碳纤维增强陶瓷基复合材料的氧化行为和氧化防护研究

通过叙述C/C和C/SiC两种复合材料的氧化特点分析了碳纤维增强陶瓷基复合材料(CFRCMCs)的氧化行为,分别从纤维、基体、界面层及外表面4个方面综述了碳纤维改性、基体抗氧化技术、界面层抗氧化技术和表面涂层技术4种CFRCMCs的抗氧化技术,分析了4类抗氧化技术的原理和特点.