激光沉積法制備受電弓滑板用石墨/Cu梯度復合材料
發(fā)布時間:2023-07-01 12:34
受電弓滑板是電力機車從供電接觸網(wǎng)獲取電能的關(guān)鍵部件,本文以石墨粉和錫青銅粉末為原料,采用化學鍍法制備了鍍層良好的鍍銅石墨粉,改善了石墨與銅之間的潤濕性,研究了鍍液成分、施鍍溫度、石墨裝載量等工藝參數(shù)對鍍覆效果的影響;利用激光沉積法制備了石墨/Cu梯度復合材料,并應用多功能表面性能測試儀和磨損試驗機研究了其摩擦磨損性能。得出以下結(jié)論: (1)主鹽濃度過低,還原出來的銅無法完全包覆石墨顆粒,鍍層顏色暗;主鹽濃度過高,會產(chǎn)生多余的金屬銅單質(zhì),提高實驗成本,濃度為50g/L時鍍層最佳。還原劑量少時,無法還原足夠銅,鍍層不完整;還原劑量多時,銅離子不僅參與置換反應,也會以單質(zhì)銅的形式出現(xiàn),濃度為13g/L時鍍層最佳。分散劑醋酸的濃度小時,團聚的石墨顆粒無法充分分散,表面未包覆足夠的銅;分散劑醋酸的濃度大時,其與銅離子形成過多的絡合物會降低反應速度,減少了生成的鍍銅含量,影響了鍍覆效果,分散劑醋酸加入量選為10ml。隨石墨裝載量增加,鍍銅層沉積速率降低;隨溫度升高,銅層沉積速率逐漸升高。化學鍍銅的最優(yōu)工藝參數(shù)為:50g/L CuSO4·5H2O,13g/L甲醛,10ml/L醋酸(36%),施鍍溫度...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 受電弓滑板研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外的研究狀況
1.2.2 國內(nèi)的研究狀況
1.3 功能梯度材料
1.3.1 功能梯度材料發(fā)展概況及研究現(xiàn)狀
1.3.2 功能梯度材料的制備工藝
1.3.3 銅基梯度材料
1.4 激光快速成形技術(shù)的研究進展及其在功能梯度材料上的應用
1.4.1 激光快速成形技術(shù)的原理及特點
1.4.2 國內(nèi)外激光快速成形技術(shù)的研究進展
1.4.3 激光快速成形技術(shù)在功能梯度材料上的應用
1.5 本論文主要研究內(nèi)容
第二章 實驗內(nèi)容及研究方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗方法與工藝
2.2.1 整體實驗技術(shù)方案
2.2.2 石墨表面化學鍍銅實驗技術(shù)方案
2.2.3 激光沉積實驗技術(shù)方案
2.3 實驗設備
2.3.1 石墨化學鍍銅實驗設備
2.3.2 激光沉積實驗設備
2.3.3 分析檢測設備
2.4 本章小結(jié)
第三章 石墨顆粒表面化學鍍銅
3.1 引言
3.2 化學鍍銅機理
3.3 化學鍍銅液組分對鍍覆效果的影響
3.3.1 甲醛法鍍液組分參數(shù)對鍍覆效果的影響
3.3.2 鋅粉法鍍液組分參數(shù)對鍍覆效果的影響
3.4 化學鍍銅工藝參數(shù)對鍍覆效果的影響
3.4.1 化學鍍方法對比
3.4.2 石墨裝載量對鍍層的影響
3.4.3 溫度對鍍層的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 石墨/Cu 梯度復合材料的制備與研究
4.1 引言
4.2 實驗結(jié)果分析
4.2.1 激光沉積層宏觀表面形貌分析
4.2.2 激光沉積層金相組織分析
4.2.3 激光沉積層硬度分析
4.2.4 激光沉積層耐磨性分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝
本文編號:3836259
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ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 受電弓滑板研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外的研究狀況
1.2.2 國內(nèi)的研究狀況
1.3 功能梯度材料
1.3.1 功能梯度材料發(fā)展概況及研究現(xiàn)狀
1.3.2 功能梯度材料的制備工藝
1.3.3 銅基梯度材料
1.4 激光快速成形技術(shù)的研究進展及其在功能梯度材料上的應用
1.4.1 激光快速成形技術(shù)的原理及特點
1.4.2 國內(nèi)外激光快速成形技術(shù)的研究進展
1.4.3 激光快速成形技術(shù)在功能梯度材料上的應用
1.5 本論文主要研究內(nèi)容
第二章 實驗內(nèi)容及研究方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗方法與工藝
2.2.1 整體實驗技術(shù)方案
2.2.2 石墨表面化學鍍銅實驗技術(shù)方案
2.2.3 激光沉積實驗技術(shù)方案
2.3 實驗設備
2.3.1 石墨化學鍍銅實驗設備
2.3.2 激光沉積實驗設備
2.3.3 分析檢測設備
2.4 本章小結(jié)
第三章 石墨顆粒表面化學鍍銅
3.1 引言
3.2 化學鍍銅機理
3.3 化學鍍銅液組分對鍍覆效果的影響
3.3.1 甲醛法鍍液組分參數(shù)對鍍覆效果的影響
3.3.2 鋅粉法鍍液組分參數(shù)對鍍覆效果的影響
3.4 化學鍍銅工藝參數(shù)對鍍覆效果的影響
3.4.1 化學鍍方法對比
3.4.2 石墨裝載量對鍍層的影響
3.4.3 溫度對鍍層的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 石墨/Cu 梯度復合材料的制備與研究
4.1 引言
4.2 實驗結(jié)果分析
4.2.1 激光沉積層宏觀表面形貌分析
4.2.2 激光沉積層金相組織分析
4.2.3 激光沉積層硬度分析
4.2.4 激光沉積層耐磨性分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
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本文編號:3836259
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