隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,人類的生活逐步進(jìn)入到了電子化、信息化和智能化。這些顯而易見的變化都離不開材料的發(fā)展進(jìn)步。在這個時代大背景下,尤其是石墨銅導(dǎo)電材料表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。放電等離子燒結(jié)技術(shù)（SPS）作為一項(xiàng)先進(jìn)的材料制備技術(shù),在新材料的研發(fā)和制備方面具有很大的優(yōu)勢,但是SPS燒結(jié)機(jī)理現(xiàn)在還沒有完全搞清楚。因此本文研究的主要目的是通過利用SPS技術(shù)制備石墨銅基復(fù)合材料來研究該技術(shù)制備的材料的綜合性能及其致密化機(jī)理。本文通過機(jī)械合金化法（MA）制備了石墨銅復(fù)合粉末；電鍍法制備了碳纖維銅復(fù)合絲；最后用SPS燒結(jié)技術(shù)制備了短碳纖維增強(qiáng)銅基復(fù)合材料。觀察和了解了復(fù)合材料的微觀界面結(jié)構(gòu)；討論了SPS燒結(jié)致密化過程和機(jī)理；分析了鍍銅碳纖維含量以及燒結(jié)溫度對復(fù)合材料物理性能、力學(xué)性能和摩擦磨損性能的影響。結(jié)果表明：石墨和銅之間界面模糊,沒有氣孔或縫隙,結(jié)合非常緊密,石墨的存在分割了銅基體,抑制了銅晶粒的長大；碳纖維和銅之間的結(jié)合是弱結(jié)合,界面區(qū)存在一個大約40nm厚的互擴(kuò)散層。在本文研究中,SPS致密化過程包括三個階段：一、顆粒重排階段,此階段起主要作用的是所施加的壓力,在壓力作用下坯體內(nèi)部氣體排... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 論文研究的背景,目的及意義
    1.2 石墨/銅基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 石墨/銅基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
        1.2.2 石墨銅基復(fù)合材料的應(yīng)用
        1.2.3 石墨/銅基復(fù)合材料的發(fā)展前景
    1.3 SPS技術(shù)及其在新材料研究制備中的應(yīng)用
        1.3.1 常用的燒結(jié)技術(shù)
        1.3.2 放電等離子燒結(jié)技術(shù)
        1.3.3 放電等離子燒結(jié)技術(shù)在材料科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.3.4 SPS燒結(jié)機(jī)制的若干觀點(diǎn)
    1.4 金屬基復(fù)合材料微觀界面特征
    1.5 本論文主要研究內(nèi)容
第二章 石墨銅基復(fù)合材料的制備與表征
    2.1 碳纖維電鍍銅工藝
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原材料,藥品和儀器設(shè)備
        2.1.2 碳纖維表面預(yù)處理
        2.1.3 電鍍液的制備
        2.1.4 碳纖維鍍銅
    2.2 機(jī)械合金化法制備石墨/銅復(fù)合粉末
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備
        2.2.2 機(jī)械合金化制備碳纖維增強(qiáng)銅基復(fù)合粉末
    2.3 SPS制備碳纖維增強(qiáng)銅基復(fù)合材料
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備
        2.3.2 SPS燒結(jié)工藝
        2.3.3 組織分析與性能測定
第三章 石墨銅基復(fù)合材料燒結(jié)機(jī)理的分析與微觀界面的研究
    3.1 復(fù)合材料的微觀組織形貌
    3.2 石墨銅基復(fù)合材料的微觀界面研究
        3.2.1 復(fù)合材料的FESEM微觀組織形貌
        3.2.2 復(fù)合材料的斷口形貌
        3.2.3 復(fù)合材料的TEM形貌
    3.3 SPS燒結(jié)機(jī)理研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 石墨銅基復(fù)合材料的性能研究
    4.1 銅基復(fù)合材料的物理性能
        4.1.1 銅基復(fù)合材料的密度分析
        4.1.2 銅基復(fù)合材料的顯微硬度分析
        4.1.3 銅基復(fù)合材料的導(dǎo)電性分析
    4.2 銅基復(fù)合材料摩擦磨損性能研究
        4.2.1 鍍銅碳纖維含量對銅基復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響
        4.2.2 燒結(jié)溫度對復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響
        4.2.3 載荷對復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]放電等離子燒結(jié)中顯微組織演變的自調(diào)節(jié)機(jī)制[J]. 宋曉艷,劉雪梅,張久興.  中國體視學(xué)與圖像分析. 2004(03)
[3]放電等離子燒結(jié)技術(shù)與新材料研究[J]. 張久興,張忻,岳明,周美玲,左鐵鏞.  功能材料信息. 2004(03)
[4]SPS燒結(jié)納米銅粉制備塊體材料的研究[J]. 邱豐,劉學(xué)然,冉旭,劉勇兵.  汽車工藝與材料. 2004(07)
[5]石墨、SiO2在銅基摩擦材料基體中的摩擦學(xué)行為研究[J]. 李世鵬,熊翔,姚萍屏,喬衛(wèi)東.  非金屬礦. 2003(06)
[6]二硫化鉬含量對銅-石墨復(fù)合材料組織與性能的影響[J]. 許少凡,金牛,王成福.  礦冶工程. 2003(03)
[7]電力機(jī)車受電弓滑板的研究狀況及發(fā)展趨勢[J]. 王貴青,陳敬超,孫加林.  材料導(dǎo)報. 2003(01)
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[9]壓力對碳纖維-銅-石墨復(fù)合材料電磨損性能的影響[J]. 鳳儀,黃守國,王成福,陶寧.  礦冶工程. 2001(01)
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博士論文
[1]碳纖維/銅和CuO納米線/碳纖維復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 曾俊.蘭州大學(xué) 2009



本文編號：2990925