W-Cu复合材料的研究进展

钨铜复合材料因具有优异的电、热性能,而被广泛地用作电接触、电子封装和热沉材料.在综述钨铜复合材料基本特征和应用范围的基础上,重点介绍了钨铜复合材料的制备工艺及其新体系的发展现状,并提出了钨铜复合材料现今面临的主要问题和解决方法.     

银钨触头材料的制备工艺及使用性能

银钨触头材料目前应用较为广泛,具有良好的导热和导电性能、耐电磨损性能、抗熔焊性能、抗氧化能力等优点.详细叙述了制备银钨触头的熔渗法和机械合金化法,并对两种方法作了一些理论上的分析.对银钨触头的熔焊特性、电弧侵蚀机理以及腐蚀机理进行了探讨.     

铜-石墨自润滑触头材料的研究进展

综述了铜-石墨滑动触头材料的研究进展,包括制备工艺、石墨含量、石墨粒度、添加组分和化学镀铜包覆石墨因素对铜石墨材料性能的影响以及铜石墨材料的摩擦学问题,最后指出了铜石墨自润滑触头材料的发展趋势.     

钨铜复合材料制备技术初探

钨具备高熔点、高密度、高强度、低膨胀系数等特点,而铜则具备良好的导热性与导电性。钨铜复合材料兼有钨与铜之优点,也就是说具备高密度、良好导热导电性、小膨胀系数等有时,所以被广泛应用于制作电接触材料以及电极材料。鉴于全球电器业、电子业的不断发展,对于钨铜复合材料的需求数量也在变得愈来愈大。因此,加强钨铜复合材料制备技术的研究具有十分重要的现实意义。分析钨铜复合材料制备技术的发展现状,着重论述钨铜复合材料的制备方法,并探讨钨铜复合材料制备技术发展趋势。     

钨及钨合金的研发和应用现状

介绍了钨及钨合金材料的研究进展及动向,包括纯化技术、细化研究、强韧化研究、复合材料的研究等,并对当前研究较多的钨合金材料,主要是耐震钨丝、纳米钨合金、钨电极材料、钨基复合材料等的制备工艺、合金性能及应用开发现状进行了阐述.     

熔渗法制备的钨铜复合材料及其显微组织

采用粉末预处理、添加诱导铜粉和还原气氛下熔渗的方法制备了用于电子封装／热沉的钨铜金属基复合材料。对比了不同工艺条件下采用熔渗法制备的钨铜复合材料的显微组织，并讨论了钨粉粒径、添加诱导刺等不同工艺条件对钨铜复合材料组织的影响。实验结果表明，当钨粉粒径为5～9μm，诱导铜粉粒径-500目时，经预烧结与熔渗过程得到的钨铜复合材料具有较高的组织均匀性和相对密度及良好的物理性能。     

高能球磨法制备铜基电触头复合材料的研究

研究了高能球磨法在制备铜基电触头复合材料的工艺中对电触头的组织结构、力学性能和导电性能的影响,并对复合材料粉末中B4C颗粒的形貌、粒度以及在铜基体中的分布情况进行了研究.试验结果表明,高能球磨法对改变增强颗粒的形貌、改善增强颗粒体的分布均匀性非常有效,而且可以有效地提高触头材料的硬度和耐磨性.     

压力烧结铜-石墨复合材料的相对密度及性能研究

为提高铜-石墨复合材料的相对密度,改善其组织和性能,采用氩气保护下的压力烧结技术制备了铜-石墨复合材料,研究了烧结压力、压制压力、烧结温度和烧结时间对铜-石墨复合材料相对密度及性能的影响,探讨了相对密度与性能的关系。结果表明,适当提高压力烧结各参数可减少孔隙数量,改善组织均匀性,提高材料相对密度,进而提高材料硬度和导电率;材料性能主要取决于相对密度,相对密度越高,性能越好,但材料性能还受孔隙尺寸和形状的影响;在烧结压力为150 MPa、压制压力为400 MPa,烧结温度为870了℃,烧结时间为2.5 h条件下获得了相对密度为0.945,硬度为66.3 HB,电导率为6.2 MS/m的铜-石墨复合材料。     

芳纶复合材料抗钨球性能研究

通过弹道试验研究了热固性、热塑性两类树脂基体的芳纶复合材料对钨球的抗贯穿性能,分析了芳纶复合材料对钨球的防护机理,并与装甲钢对钨球的防护性能进行对比分析,实验结果表明:芳纶复合材料与装甲钢相比有更加优异的抗钨球性能,相同面密度时,抗钨球性能提高1.5倍左右;相同防护性能条件下,减重可以接近一半.     

钨银复合材料的应用与研究进展

简要介绍了国内外钨银材料的传统工艺和制备新技术,对具有良好导热、导电和高温抗氧化等优良性能的钨银复合材料在电气工程、机械加工、集成电路及国防军工等方面的应用进行了综述。最后对纳米钨银复合材料的制备技术和应用研究进行了展望。     

碳纳米管表面处理及其在铜基复合材料中的应用

碳纳米管因特殊结构带来的优异性能而被海内外学者广泛关注,以碳纳米管为增强相制备铜基复合材料是使铜基导体同时具有高强度和高导电性能的有效途径。然而,由于碳纳米管表面能高、表面反应活性低,碳纳米管/铜复合材料制备的过程中存在增强体分散性差和界面结合强度弱两大问题,从而阻碍了复合材料高性能的实现。在碳纳米管/铜复合材料的制备过程中,采用适当的方法对碳纳米管进行表面处理能改变碳纳米管的表面结构和反应活性,在改善碳纳米管的分散性的同时增强碳纳米管与铜基体的界面结合,从而提高碳纳米管的增强效率,保证复合材料良好的综合性能。然而,表面处理过程可能会破坏碳纳米管的结构完整性,影响碳纳米管的本征性能,进而影响其增强效果,或可能在基体中引入其他杂质,影响复合材料的导电和导热性能。因此,在进行表面处理时应综合考虑其对碳纳米管结构性能及复合材料增强作用的影响。近年来,研究者们通过优化碳纳米管表面处理工艺突破了碳纳米管/铜复合材料在制备过程的难点,在保证铜基体优异的导电、导热性能的同时,大幅提高了碳纳米管/铜复合材料的力学性能。碳纳米管表面处理工艺类型大致可分为机械球磨、化学表面改性、表面镀层和联合表面处理四类。传统的机械球磨表面处理对碳纳米管的结构破坏较大;化学表面改性又分为共价表面改性和非共价表面改性,非共价表面改性在保持碳纳米管完整的管状结构和优异性能的同时,提高了碳纳米管在溶液中的分散性,但用于复合材料制备时会给基体引入有机杂质,影响复合材料性能;共价表面改性和表面镀层是铜基复合材料制备过程中最为常用和有效的表面处理方法,其能够在提高碳纳米管在基体中的分散性能的同时改善碳纳米管表面的反应活性,从而形成碳纳米管和铜基体之间强度较高的反应结合界面,实现碳纳米管/铜复合材料高强高导的综合性能。此外,可通过综合利用各种表面处理方法,结合各表面处理工艺的优势,获得更为优异的改性效果。本文从碳纳米管表面处理工艺的基本类型以及碳纳米管表面处理对铜基复合材料结构和性能的影响两方面阐述了碳纳米管表面处理在铜基复合材料中的应用和研究进展,并对其未来的研究方向进行了展望。     

碳纳米管/铜复合材料制备技术研究现状

碳纳米管(CNTs)因独特的结构及优异的物理化学性质成为增强铜基复合材料的理想强化相。然而,分散性和界面结合问题是制备高性能CNTs/Cu复合材料所需要解决的首要问题,机械分散和化学修饰是解决上述问题的主要途径,也是一切后续成形和加工的基础。综述了国内外CNTs/Cu复合材料制备工艺研究现状,探讨了复合材料制备工艺存在的问题和解决思路以及未来的发展前景。     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料颗粒表面改性技术研究现状

SiC颗粒增强铝基复合材料因具有高的比强度、比刚度、耐磨性及较好的高温稳定性而被广泛应用于航空航天、电子、医疗等领域,但由于SiC颗粒高熔点、高硬度的特点以及SiC颗粒与铝基体间存在界面反应,碳化硅铝基复合材料存在加工性差、界面结合力不足等问题,已无法满足航天等领域对材料性能更高的要求,因此开展如何改善基体与颗粒之间界面情况的研究对进一步提升复合材料综合性能具有重要的科学意义。结合国内外现有研究成果,总结了SiC颗粒与铝基体界面强化机制、界面反应特点、表面改性技术原理及数值建模的发展现状,结果表明,现有经单一表面改性方法处理后的增强颗粒对铝基复合材料性能的提升程度有限,因此如何采用新的手段使复合材料性能进一步提升将成为后续研究热点,且基于有限元数值模拟方法进行复合材料设计也是必然趋势。最后针对单一强化性能提升有限的问题,提出了基于表面改性的柔性颗粒多模式强化方法,同时针对现有的技术难点展望了后续的研究方向,以期为颗粒增强复合材料的制备提供理论参考。     

热塑性树脂基复合材料用碳纤维上浆剂研究进展

与高性能热塑性树脂不匹配、耐热性偏低的传统上浆剂越发难以满足热塑性树脂基复合材料快速发展与应用的需求,开发面向热塑性树脂基复合材料的碳纤维上浆剂具有重要意义。本文对上浆剂的主要作用效果、上浆剂与增强材料和基体树脂间的相互作用、热塑性树脂基复合材料用碳纤维上浆剂的主要特点进行了概述;对聚酰胺、聚氨酯、聚芳醚、聚酰亚胺及其他类型上浆剂的研究进展进行了重点论述,结合各体系的性能特点和主要问题,梳理了不同热塑性树脂基复合材料用碳纤维上浆剂的改性途径及近年来在各大生产企业中的研发应用情况,分析和阐明了各自的作用机制与发展现状,对热塑性树脂基复合材料用碳纤维上浆剂的未来趋势进行了展望,并给出了发展建议。      

C/C-SiC复合材料高温防护研究进展

C/C-SiC复合材料具有高比强度、高比模量、高热导率、低热膨胀系数和优异的高温抗氧化性能等特点,是新一代的耐高温陶瓷基复合材料,已经被广泛地用作热结构和热防护材料、制动材料以及空间光学系统零部件等。近年来,随着高超声速飞行器和返回式航天运输工具的快速发展,飞行器面临着更多的有高热流、高压气流以及高速粒子冲蚀的环境,这对C/C-SiC复合材料的高温防护技术提出了更高的要求。C/C-SiC复合材料高温防护的研究主要集中在纤维涂层改性、基体改性和高温防护涂层等3个方面,综合近几年国内外的研究报道,从上述3个方面综述了C/C-SiC复合材料高温防护技术的研究进展,总结了各种高温防护技术的制备方法,比较了3种高温防护技术的特点,最后对C/C-SiC复合材料高温防护技术的发展趋势提出了一些见解。     

国内C/C复合材料基体改性研究进展

碳/碳(C/C)复合材料在高温含氧气氛下的氧化烧蚀问题严重制约该材料在航空航天领域的推广应用,基体改性技术是提高该材料高温抗氧化抗烧蚀能力的有效手段。介绍了目前发展的化学气相渗透、先驱体转化、反应熔体浸渗、化学气相反应等基体改性技术的主要方法,综述了SiC,ZrC,TaC,HfC,ZrB2,WC,Cu等抗氧化和抗烧蚀组元改性C/C复合材料的研究现状。指出难熔金属碳化物和硼化物,如HfC,ZrC,TaC,HfB2,ZrB2等,具有熔点高、高温性能稳定、抗烧蚀性能优良等特点,是提高C/C复合材料高温抗氧化抗烧蚀的理想基体改性材料,并提出了C/C复合材料基体改性研究中存在的问题和今后潜在的发展方向。     

高熵合金基复合材料及制备方法研究进展

高熵合金基复合材料可以充分发挥高熵合金和强化相(或金属基体)的性能优势,有望超越传统金属复合材料的性能极限。对高熵合金基复合材料及其制备方法进行了综述,以期能为未来高熵合金基复合材料的组分设计、强化相种类和制备方法的选择带来一定的启发和借鉴作用。首先介绍了高熵合金基复合材料的强化相种类,并对高熵合金基复合材料制备工艺的特点进行了总结;在此基础上,归纳了制备高性能高熵合金基复合材料的关键因素,包括高熵合金成分的选择、强化相种类及生成方式和复合材料的制备方法等因素;最后对高熵合金基复合材料研究领域的挑战和未来发展进行了展望。     

剑麻纤维增强聚合物基复合材料

剑麻是一种价廉质轻、具有高比强度和比模量的天然纤维,可用作聚合物复合材料的增强材料。本文作者总结了近年来剑麻/聚合物复合材料的研究进展,介绍了剑麻的结构与性能、表面改性方法及其复合材料力学性能的影响因素等,并对今后的研究作了进一步的展望。     

石墨烯表面改性及其在聚合物导电复合材料中的应用研究

石墨烯作为一种新型的二维碳纳米材料,引起了科学家们极大的兴趣。其中石墨烯/聚合物复合材料具有优异的导电性能,广泛应用于电子、电气等领域。石墨烯片层易于团聚,在聚合物基体中分散不均匀,严重影响了石墨烯/聚合物复合材料的导电性能,需要对石墨烯及其衍生物进行表面改性。表面改性能有效地提高石墨烯在聚合物基体中的分散性,改善石墨烯与聚合物基体的相容性。文中介绍了石墨烯的共价改性(亲核取代反应、亲电取代反应、缩聚反应)和非共价改性(表面活性剂吸附、杂化修饰)的方法,以及对石墨烯/聚合物复合材料导电性的影响,总结了2种改性法的优缺点,最后展望了石墨烯改性及其在聚合物导电复合材料应用方面的研究方向。     

炭/炭复合材料抗氧化研究进展

C/C复合材料的高温氧化性能限制了其在高温领域的更广泛应用.简要介绍了C/C材料的氧化机理,综述了两种主要的抗氧化方法,即基体改性和涂层技术;并就涂层体系的要求、基本结构和影响因素作了详细介绍,同时对C/C复合材料抗氧化研究发展的趋势提出了一些见解.