Diamond/Cu基復(fù)合材料的組織及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-19 06:13
銅及銅合金作為一種重要的金屬結(jié)構(gòu)材料和功能材料,其在機(jī)械工業(yè)、電子領(lǐng)域、航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,但是隨著技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)材料的性能的要求越來(lái)越高,銅及銅合金已經(jīng)不能滿足技術(shù)的發(fā)展對(duì)材料性能的要求。銅基復(fù)合材料不僅具有銅及銅合金的高導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性,而且還彌補(bǔ)了銅的強(qiáng)度低、耐磨性和高溫性能差,被廣泛的應(yīng)用于電子封裝、電刷、電接觸原件及電阻焊電極等領(lǐng)域。金剛石在目前自然界中已知物質(zhì)中具有最高的硬度,且具有高耐磨性,低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)異性能。將金剛石添加到銅及銅合金中,能夠制備出具有優(yōu)異的綜合性能的銅基復(fù)合材料。本文通過(guò)SPS法制備出微米金剛石(MD)/Cu基復(fù)合材料和納米金剛石(ND)/Cu基復(fù)合材料。研究了金剛石含量對(duì)復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度、導(dǎo)熱率、硬度和耐磨等性能的影響,通過(guò)掃描電鏡對(duì)金剛石顆粒的分布、界面的結(jié)合、斷口形貌和磨損形貌進(jìn)行了觀察和利用能譜儀對(duì)磨屑等進(jìn)行元素分析。結(jié)果表明:(1)隨著MD含量的增加,復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度先增后減。當(dāng)MD含量為1wt%時(shí),復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度最高為221.35MPa。當(dāng)MD含量為2wt%時(shí),復(fù)合材料的熱導(dǎo)率最高為333W/(m·K)。MD的加入能夠明顯提高復(fù)合...
【文章來(lái)源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
引言
1.1 顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料
1.1.1 銅基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
1.2 金剛石增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的應(yīng)用以及研究進(jìn)展
1.2.1 金剛石的的結(jié)構(gòu)
1.2.2 金剛石的分類
1.2.3 金剛石的性質(zhì)
1.3 金剛石/Cu基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
1.4 研究的意義及內(nèi)容
第二章實(shí)驗(yàn)儀器及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)流程
2.2.1 復(fù)合粉料制備
2.2.2 Cu基復(fù)合材料的制備
2.3 性能檢測(cè)
2.3.1 密度
2.3.2 熱導(dǎo)率的檢測(cè)
2.3.3 SEM分析
2.3.4 抗拉強(qiáng)度及延伸率
2.3.5 顯微硬度
2.3.6 摩擦磨損
第三章 Diamond/Cu復(fù)合材料的組織與性能研究
3.1 MD/Cu基復(fù)合材料的組織及性能研究
3.1.1 MD/Cu基復(fù)合材料的微觀組織
3.1.2 MD/Cu基復(fù)合材料的密度及熱導(dǎo)率
3.1.3 MD/Cu基復(fù)合材料的硬度及抗拉強(qiáng)度
3.1.4 MD/Cu基復(fù)合材料的斷裂機(jī)制
3.2 ND/Cu基復(fù)合材料的組織和性能
3.2.1 ND/Cu基復(fù)合材料的微觀組織
3.2.2 ND/Cu基復(fù)合材料的致密度及熱導(dǎo)率
3.2.3 ND/Cu基復(fù)合材料的硬度及抗拉強(qiáng)度
3.2.4 ND/Cu基復(fù)合材料的斷裂機(jī)制
3.3 本章小結(jié)
第四章 Diamond/Cu基復(fù)合材料摩擦磨損性能研究
4.1 MD/Cu復(fù)合材料的摩擦磨損性能
4.1.1 不同含量的MD對(duì)復(fù)合材料的摩擦磨損性能的影響
4.1.2 不同載荷對(duì)MD/Cu基復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響
4.1.3 不同轉(zhuǎn)速對(duì)MD/Cu基復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響
4.2 ND/Cu基復(fù)合材料的摩擦磨損性能
4.3 本章結(jié)論
第五章 結(jié)論與展望
5.1 本文全結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米金剛石在功能材料領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 李敏,栗正新,惠明,黃繼紅. 金剛石與磨料磨具工程. 2016(04)
[2]機(jī)械合金化制備銅石墨復(fù)合粉體的研究[J]. 王嬌嬌,陳文革,馬佳. 粉末冶金技術(shù). 2016(04)
[3]單晶金剛石機(jī)械研磨與化學(xué)機(jī)械拋光工藝[J]. 薛洪明,金洙吉,史卓穎. 納米技術(shù)與精密工程. 2015(02)
[4]噴射成形顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 司朝潤(rùn),張賢杰,王俊彪. 功能材料. 2015(01)
[5]機(jī)械合金化制備(Al2O3+Gr)/Cu復(fù)合材料的性能[J]. 李斌,劉貴民,丁華東,閆濤,朱曉瑩. 粉末冶金技術(shù). 2014(03)
[6]放電等離子燒結(jié)技術(shù)的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 王慶福,張彥敏,國(guó)秀花,宋克興. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2014(03)
[7]高壓熔滲金剛石/銅復(fù)合材料的低溫導(dǎo)熱特性[J]. 郭宏,王光宗,賈成廠,張習(xí)敏. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(03)
[8]納米金剛石的應(yīng)用及表面處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 何小芳,羅四海,曹新鑫. 硅酸鹽通報(bào). 2013(05)
[9]銅基復(fù)合材料的研究新進(jìn)展[J]. 韓昌松,郭鐵明,南雪麗,惠枝,張定倉(cāng). 材料導(dǎo)報(bào). 2012(19)
[10]放電等離子燒結(jié)技術(shù)進(jìn)展[J]. 王松,謝明,張吉明,楊有才,劉滿門,陳永泰,王塞北. 貴金屬. 2012(03)
本文編號(hào):3543910
【文章來(lái)源】:南昌航空大學(xué)江西省
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
引言
1.1 顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料
1.1.1 銅基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
1.2 金剛石增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的應(yīng)用以及研究進(jìn)展
1.2.1 金剛石的的結(jié)構(gòu)
1.2.2 金剛石的分類
1.2.3 金剛石的性質(zhì)
1.3 金剛石/Cu基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
1.4 研究的意義及內(nèi)容
第二章實(shí)驗(yàn)儀器及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)流程
2.2.1 復(fù)合粉料制備
2.2.2 Cu基復(fù)合材料的制備
2.3 性能檢測(cè)
2.3.1 密度
2.3.2 熱導(dǎo)率的檢測(cè)
2.3.3 SEM分析
2.3.4 抗拉強(qiáng)度及延伸率
2.3.5 顯微硬度
2.3.6 摩擦磨損
第三章 Diamond/Cu復(fù)合材料的組織與性能研究
3.1 MD/Cu基復(fù)合材料的組織及性能研究
3.1.1 MD/Cu基復(fù)合材料的微觀組織
3.1.2 MD/Cu基復(fù)合材料的密度及熱導(dǎo)率
3.1.3 MD/Cu基復(fù)合材料的硬度及抗拉強(qiáng)度
3.1.4 MD/Cu基復(fù)合材料的斷裂機(jī)制
3.2 ND/Cu基復(fù)合材料的組織和性能
3.2.1 ND/Cu基復(fù)合材料的微觀組織
3.2.2 ND/Cu基復(fù)合材料的致密度及熱導(dǎo)率
3.2.3 ND/Cu基復(fù)合材料的硬度及抗拉強(qiáng)度
3.2.4 ND/Cu基復(fù)合材料的斷裂機(jī)制
3.3 本章小結(jié)
第四章 Diamond/Cu基復(fù)合材料摩擦磨損性能研究
4.1 MD/Cu復(fù)合材料的摩擦磨損性能
4.1.1 不同含量的MD對(duì)復(fù)合材料的摩擦磨損性能的影響
4.1.2 不同載荷對(duì)MD/Cu基復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響
4.1.3 不同轉(zhuǎn)速對(duì)MD/Cu基復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響
4.2 ND/Cu基復(fù)合材料的摩擦磨損性能
4.3 本章結(jié)論
第五章 結(jié)論與展望
5.1 本文全結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米金剛石在功能材料領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 李敏,栗正新,惠明,黃繼紅. 金剛石與磨料磨具工程. 2016(04)
[2]機(jī)械合金化制備銅石墨復(fù)合粉體的研究[J]. 王嬌嬌,陳文革,馬佳. 粉末冶金技術(shù). 2016(04)
[3]單晶金剛石機(jī)械研磨與化學(xué)機(jī)械拋光工藝[J]. 薛洪明,金洙吉,史卓穎. 納米技術(shù)與精密工程. 2015(02)
[4]噴射成形顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 司朝潤(rùn),張賢杰,王俊彪. 功能材料. 2015(01)
[5]機(jī)械合金化制備(Al2O3+Gr)/Cu復(fù)合材料的性能[J]. 李斌,劉貴民,丁華東,閆濤,朱曉瑩. 粉末冶金技術(shù). 2014(03)
[6]放電等離子燒結(jié)技術(shù)的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 王慶福,張彥敏,國(guó)秀花,宋克興. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2014(03)
[7]高壓熔滲金剛石/銅復(fù)合材料的低溫導(dǎo)熱特性[J]. 郭宏,王光宗,賈成廠,張習(xí)敏. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(03)
[8]納米金剛石的應(yīng)用及表面處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 何小芳,羅四海,曹新鑫. 硅酸鹽通報(bào). 2013(05)
[9]銅基復(fù)合材料的研究新進(jìn)展[J]. 韓昌松,郭鐵明,南雪麗,惠枝,張定倉(cāng). 材料導(dǎo)報(bào). 2012(19)
[10]放電等離子燒結(jié)技術(shù)進(jìn)展[J]. 王松,謝明,張吉明,楊有才,劉滿門,陳永泰,王塞北. 貴金屬. 2012(03)
本文編號(hào):3543910
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