SPS法制备MgO/Cu复合材料抗电蚀性能研究

以纳米级MgO颗粒为增强相,采用SPS法(Spark Plasma Sintering)制备了体积分数为1%、3%、5%、8%的MgO/Cu复合材料,并在JF04C电接触触点材料测试系统上进行了抗电弧侵蚀性能测试。结果表明,随着MgO含量的增加,MgO/Cu复合材料的相对密度和电导率降低,硬度先升高后降低,材料质量转移量逐渐减小,抗电蚀性能逐渐提高,其中MgO含量为5%时,综合性能最好,硬度(HV)达到110,电导率为45.24 MS/m,抗电蚀性能转移量为0.1 mg。组织观察表明,MgO颗粒含量为1%~5%时,颗粒在基体内分布均匀致密、晶粒细小,触头表面熔化程度逐渐减小,而当MgO含量达到8%时,MgO颗粒在铜基体中出现一定程度的团聚,这也是影响MgO/Cu复合材料综合性能变化的主要原因。     

电铸制备TiB_2/Cu复合材料的性能

使用粒度约为3μm的导电陶瓷TiB_2颗粒作为铜基复合材料的增强相,在酸性硫酸铜溶液中用电铸方法制备TiB_2/Cu电火花加工用工具电极。用扫描电镜和金相显微镜观察其组织结构,用维氏硬度计测量硬度,用中性盐雾试验测量其耐腐蚀性,用电火花加工脆硬材料衡量其抗电蚀性。结果表明:电铸Cu与TiB_2/Cu晶粒平均直径分别为30,10μm,硬度分别为984,1235 MPa,腐蚀失重分别为47.8,40.3 mg;TiB_2颗粒的加入可显著细化晶粒,提高硬度、耐腐蚀性和抗电蚀性。     

内氧化法制备Al2O3/Cu复合材料的电蚀特性

以Cu2O为氧源，采用内氧化法制备了Al2O3／Cu复合材料，通过电火花试验研究了该复合材料的电蚀特性，并进行了微观组织结构分析。结果表明，采用内氧化法制备的Al2O3／Cu复合材料，在铜基体中弥散分布着纳米级的Al2O3颗粒；在基本保证与紫铜相同加工速度的前提下，Al2O3／Cu复合材料工具电极的相对损耗和工件表面粗糙度均小于紫铜工具电极，且在试验范围内Al2O3／Cu复合材料工具电极损耗和工具表面粗糙度均随Al2O3含量的增加而降低。     

TiB2含量对TiB2/Cu复合材料性能的影响

研究了TiB2含量对原位生成TiB2／Cu复合材料性能的影响。结果表明：TiB2／Cu复合材料的硬度、强度随TiB2含量的增加有所提高，但强度在TiB2的含量超过2．0％后有所下降，导电率随TiB2含量的增加有所下降，软化温度基本保持在900℃左右。     

激光表面原位合成TiB2/Cu复合涂层的性能

应用500 W Nd:YAG固体激光器在纯铜表面原位合成TiB2/Cu复合涂层,测定了熔覆层的显微硬度和导电性,研究了熔覆层的磨损行为和抗电弧烧蚀性能.结果表明,含熔覆层试样的显微硬度由外到里存在明显的梯度变化,其中熔覆层的硬度最高,约为450～490 HV;熔覆层的平均体积导电率约为82.7% IACS,原位合成的细小TiB2相对Cu基体的电导率影响不大;含熔覆层试样的磨损性能明显优于纯铜试祥,其主要磨损机制为磨粒磨损;熔覆层内激光原位合成的TiB2颗粒能明显改善Cu基体抗电弧烧蚀的性能.     

稀土对TiB_2/7055复合材料组织及性能的影响

采用K2TiF6和KBF4混合盐原位反应法制备TiB2/7055复合材料,研究了稀土对复合材料铸态组织和力学性能的影响。结果表明：添加0.3%稀土可以显著细化复合材料的铸态组织,晶粒尺寸从200μm减小到40μm左右。同时,TiB2颗粒得到细化,其平均尺寸约为100 nm;TiB2颗粒在基体上的分布也更加均匀。经过480℃固溶60 min、120℃时效24 h后复合材料抗拉强度达到690 MPa,伸长率达到5.5%。     

RE对原位TiB_2/Al-7Si复合材料组织及性能的影响

采用混合盐反应法原位合成TiB2/Al-7Si复合材料,在添加适量Mg元素的基础上,研究了RE元素对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明,加入适量RE元素,不仅能够细化α-Al和共晶Si相,而且能够增大TiB2颗粒与铝基体的润湿性,有效地阻止TiB2颗粒的团聚,使TiB2颗粒更加细小且分布均匀;加入0.6%RE后,硬度提高幅度约为12.9%,磨损失重量减少11%～19%,摩擦因数减小6%～12%,复合材料的硬度和耐磨性明显改善。     

真空热压烧结对Cu/WC复合材料性能的影响

采用粉末冶金真空热压烧结法制备Cu/WC复合材料,研究了WC含量及材料烧结时间对硬度及导电等件能的影响.结果表明,真空热压烧结可明显改善WC颗粒度分布,提高复合材料的致密度、硬度和导电性;v(WC)=1.5%、烧结时间为3 h时,材料的综合性能最好.     

CNTs/SiC/Cu复合材料制备及性能

以碳纳米管(CNTs)、碳化硅(SiC)粉体、锌(Zn)粉和CuSO_4·5H_2O为主要原料,用化学镀的方法制备CNTs /Cu复合粉体,再采用非均相沉淀法制备CNTs/SiC/Cu复合粉体.在750 ℃、100 MPa的制度下进行真空热压烧结后制得CNTs/SiC/Cu复合材料,其中Cu的含量(体积分数,下同)为70%,CNTs的含量(体积分数, 下同)分别为0,3%,5%,8%,12%.利用XRD、SEM分析样品的物相组成和显微结构;利用阿基米德排水法、显微硬度计、三点弯曲法测试了复合材料的密度、显微硬度和抗弯强度.结果表明,随着碳纳米管含量的增加,CNTs/SiC/Cu复合材料的密度、显微硬度和抗弯强度等性能发生相应变化,其中,抗弯强度呈现逐渐升高趋势.与未添加碳纳米管的30SiC/70Cu复合材料相比,添加12%CNTs的12CNTs/18SiC/70Cu 样品,抗弯强度提高了21.45 MPa.     

原位增强TiB2/Al-4.5Cu复合材料的组织与力学性能

通过不同配比的混合盐体系(K2TiF6-KBF4-Na3AlF6-Al-4.5Cu )制备原位增强TiB2/Al-4.5Cu复合材料,分析该复合材料的凝固组织,测试其力学性能,并与基体合金进行对比.结果表明:K2TiF6-KBF4-Na3AlF6在Al-4.5Cu合金熔体中能够反应生成弥散分布的TiB2颗粒,从而起到细化和强化基体的作用.当K2TiF6和KBF4混合物加入量w为基体的20%时,复合材料的力学性能最优,抗拉强度σb达到414.3 MPa,伸长率δ为4.2%,硬度HB为132,分别比基体提高54%,35%,40%.     

原位生成TiB_2/Al-Si-Mg复合材料的组织与性能

结合LSM法和MCR法原位反应生成TiB2 粒子增强Al Si Mg复合材料。研究发现 :原位生成TiB2 粒子呈等轴状且尺寸 <1μm ,大都均匀分布在共晶组织中 ,与共晶Si交织在一起 ,在α(Al)中只有少量的TiB2 粒子 ;原位TiB2 粒子可明显强化Al Si Mg复合材料 ,且随着TiB2 粒子数量的增加 ,强化效果也随之提高 ,而且延伸率也略有升高 ,如 6 %TiB2 /ZL10 4复合材料室温拉伸强度可达 2 96MPa ,延伸率为 5 .5 %;热处理 (T6)可将共晶Si由原先的连续棒状变为孤立的颗粒状 ,大幅度提高材料抗拉强度 ,使 6 %TiB2 /ZL10 4复合材料室温拉伸强度达386MPa ,而材料仍属于韧性材料     

TiC含量对W-30Cu/TiC复合材料显微组织和性能影响研究

经简化预处理后,采用化学法制得W–30Cu/(0-4) wt.% TiC复合粉末,在400MPa的压力下将制得的复合粉末压制成毛坯块体试样,随后在1300 °C下烧结1 h制得块体复合材料试样。采用场发射扫描电子显微镜来表征原始W 和TiC粉末、预处理后的W和TiC粉末、化学法制得的W–30Cu/(0, 0.25, 0.5, 1, 2, 3, 4) wt.% TiC复合粉末的显微形貌,以及制得的W–30Cu/TiC复合材料的显微结构。本文对不同TiC含量对W–30Cu/TiC复合材料的性能（如相对密度、硬度、导电性和抗弯强度等）进行研究。结果表明：对简单预处理后的W、TiC粉末化学镀Cu所获得的W–30Cu/TiC复合粉末的显微结构均匀。TiC含量低于1%时,W–30Cu/TiC复合材料的抗弯强度和硬度随TiC含量的增加而显著增大。而导电性则随TiC含量增加而减小,但仍高于国家标准值。添加一定量的TiC有利于获得综合性能能较好的W–30Cu/TiC复合材料。     

内氧化制备Cu/Al2O3弥散强化铜的组织性能研究

实验用Cu2O粉作氧化剂,采用简化的内氧化法工艺,在900℃下使Cu-Al合金薄平板内氧化,获得Cu/Al2O3复合材料。研究不同氧化时间(3、6、10 h)下的Cu/Al2O3复合材料的组织特征及性能。研究表明:复合层中Al2O3颗粒呈弥散状分布;复合层表面和内部的晶粒大小明显不同,由于表面Al2O3析出较早,阻止晶粒的充分长大;表面晶粒较小,表面硬度随时间延长而升高。     

TiB2/Cu复合材料作电极点焊镀锌钢板的失效分析

研究了含 Ti B2 为 1.5 %的铜基复合材料 (Ti B2 /Cu)作电极在点焊镀锌钢板时的失效形式 ,结果表明 :Ti B2 /Cu电极在点焊镀锌钢板时的平均使用寿命是 Cu Cr Zr合金电极的 4倍 ,Ti B2 /Cu电极的失效形式主要是表面的合金化 ,少量的细碎翻边、粘附和坑蚀 ,不出现蘑菇状 ,是一种较好的点焊电极材料     

新型Cu/Pd复合电触点材料

研究制备Cu/Pd2 5、Cu/Pd30 、Cu/Pd40 和Cu/Pd60 (wt% )复合材料并测量它们的力学及电学性能 ,利用金相显微镜和扫描电镜观察了复合材料的组织结构 ,对不同Pd含量的Cu/Pd复合材料的性能进行比较。这类新型Cu/Pd复合材料显示出优异的可加工性、适中的硬度和非常高的电导率 ,是目前世界上最好的直流触点材料之一。     

TiB_2含量对原位反应合成TiB_2/B_4C复合材料的组织结构和力学性能的影响(英文)

以B4C,TiO2和石墨粉为原料,采用原位反应热压烧结工艺(2050℃,35MPa,1h)制备了致密的TiB2含量为10%～40%(体积分数)的TiB2/B4C复合材料,并对复合材料的组织结构和力学性能进行了研究。扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析结果表明:在B4C晶内及晶界处均匀分布着纳米或亚微米级的TiB2颗粒,随着TiB2含量的增加,弹性模量和断裂韧性明显增大,而弹性模量和抗弯强度却随之减小。40%(体积分数)TiB2/B4C复合材料具有高的断裂韧性,高达8.2MPam1/2,主要增韧机制由微裂纹增韧和裂纹偏转增韧。     

Ag/Cu/Fe系层状复合材料的制备及性能

采用新工艺制备了Ag／Cu／Fe系层状复合材料。研究了在不同变形量、热处理温度和一定保温时间下材料的电学和力学性能的变化,得出材料的最佳热处理条件,并探讨了变形过程中性能变化的机理。     

电接触强化对Ni/Cu复合镀层组织与性能的影响

利用电刷镀在铸铁表面制备了厚度在1 mm左右的Ni/Cu复合镀层,并对镀层进行了电接触强化试验。利用场发射电镜(FESEM)、维氏硬度计分析了电接触强化对镀层组织性能的影响。试验结果表明,电接触强化改善了镀层表面和内部质量,减少了镀层内部裂纹、孔洞等缺陷。同时,电接触强化使镀层和基体之间产生了部分镶嵌熔融。电接触强化改变了Ni层与Cu层的组织结构,使镀层组织更加致密紧实,Cu层和Ni层之间发生了塑性变形,产生了一定的镶嵌。强化后镀层表面及截面硬度都有所提升。镀层与基体之间形成的硬化层硬度远大于基体硬度,电接触强化提高了镀层与基体之间的结合力。     

TiB_2/Cu复合材料微波烧结制备工艺探讨

以TiB2/Cu复合粉末压坯为研究对象,应用微波烧结炉对其进行烧结。探讨了微波烧结制备TiB2/Cu复合材料的几种基本的工艺因素。结果表明,在微波烧结条件下,以SiC粉末作为辅助加热,可以得到较快的升温速率,并且温度易于控制;将试样放置于SiC粉末上,可以较好地进行温度测量,试样烧结外观较好;随着烧结温度和时间的增大,试样致密度有所提高。在1 000℃烧结10min得到的致密度最高。     

SiCp尺寸及含量对SiCp/Cu基复合材料电学和力学性能的影响

以纳米级、亚微米级、微米级三种粒径SiCp和微米级铜粉为原料，采用冷压烧结和热挤压方法制备出三种粒径SiCp／Cu基复合材料，分析和对比了复合材料显微组织的变化，研究了SiC。尺寸及含量对SiCp／Cu基复合材料导电性能和力学性能的影响。结果表明，不同尺寸及含量的SiCp在基体中有不同的分布形式，SiCp／Cu基复合材料具有良好的导电性能，其导电性随SiCp尺寸的增大而增高，随SiCp含量的增高而降低；其力学性能随SiCp尺寸及含量有着复杂的变化规律。