原位合成自潤滑(Ni 9 B+C)Cu復(fù)合材料及其性能研究
發(fā)布時間:2021-10-28 11:14
眾所周知,金屬銅具有許多優(yōu)異性能,因此在日常生活中被廣泛運(yùn)用,但銅的低強(qiáng)度、低硬度和較差的耐磨性嚴(yán)重限制了其工業(yè)化應(yīng)用。為了在保持銅材料的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、耐腐蝕性和可加工特性的基礎(chǔ)上大幅提高其強(qiáng)度和耐磨性,可以考慮加入纖維、晶須或顆粒狀增強(qiáng)相進(jìn)行復(fù)合化,從而滿足現(xiàn)代工業(yè)的需求。本文中的實(shí)驗(yàn)是以Cu-Ni合金粉末和B4C粉末為原料,利用Ni與B4C間的原位反應(yīng)在銅基體中同步引入了強(qiáng)化相Ni2B和自潤滑相C單質(zhì),并通過熱壓燒結(jié)制備了(Ni2B+C)/Cu復(fù)合材料,對其進(jìn)行了熱擠壓。之后,運(yùn)用渦流電導(dǎo)儀、維氏硬度計及阿基米德排水法測試了復(fù)合材料的電導(dǎo)率、硬度和密度;采用HT-1000摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)評價了復(fù)合材料的室溫摩擦磨損性能;利用掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、透射電子顯微鏡和能譜儀考察了復(fù)合材料的顯微組織、相組成和磨損表面形貌;通過擴(kuò)散偶實(shí)驗(yàn)和動力學(xué)分析研究了原位反應(yīng)產(chǎn)物的生長規(guī)律。本文得到的主要結(jié)論如下:(1)隨著燒結(jié)溫度的提高,復(fù)合材料的導(dǎo)電率持續(xù)提高,而硬度和導(dǎo)電率先上升后下降,對比分析可以確定最佳的燒結(jié)溫度為900℃,保溫時間為1.5 h。當(dāng)燒結(jié)溫度過低時,反應(yīng)體系中的B4C大量存在...
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同元素對銅基體導(dǎo)電率的損害程度[40]
1 前言相的方法來增強(qiáng)銅材料。關(guān)于制備(Ni2B+C)/Cu 復(fù)合材料的方法,目前幾乎沒有研究人員在進(jìn)行報道。通1-2,1-3 和 1-4 分別為 Cu-Ni、Cu-B 和 Cu-C 的二元平衡相圖進(jìn)行分析[42],發(fā)現(xiàn)圖1-4 中在 Cu-B 體系和 Cu-C 體系一直沒有形成固溶體,它們的存在形式都是單相 1-2 中,發(fā)現(xiàn)在溫度 1084℃以下就會有 Cu-Ni 固溶體的產(chǎn)生,所以在復(fù)合材料過程中,只有 Cu-Ni 固溶體會影響材料的導(dǎo)電性。通過利用粉末冶金法來i2B+C)/Cu 復(fù)合材料,然后控制其制備過程中的反應(yīng)溫度來有效的阻止 Cu-Ni 固溶。
圖 1-3 Cu-B 二元平衡相圖[43]Fig.1-3 Equilibrium phase diagram of Cu-B binary alloys[43]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]非連續(xù)相混雜增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 李劍云,謝敬佩,王愛琴,朱鵬飛. 粉末冶金工業(yè). 2016(06)
[2]半自動維氏硬度測量系統(tǒng)三種壓痕測量方法對結(jié)果的影響[J]. 孔繁偉,景修靜,韓玉楠,賀慧超,李小紅,劉凱. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2014(12)
[3]高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 朱承程,馬愛斌,江靜華,宋丹. 熱加工工藝. 2013(02)
[4]銅合金材料及加工發(fā)展[J]. 鐘衛(wèi)佳,婁花芬. 中國金屬通報. 2011(39)
[5]H13鋼氧化磨損行為的研究[J]. 陳康敏,王蘭,王樹奇,魏敏先. 摩擦學(xué)學(xué)報. 2011(04)
[6]鑄造法制備金屬基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀[J]. 熊光耀,鄭美珠,趙龍志. 鑄造技術(shù). 2011(04)
[7]陶瓷顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 徐少春,楊軍,崔雅茹. 熱加工工藝. 2009(10)
[8]原位合成鈦基復(fù)合材料的最新進(jìn)展[J]. 肖代紅,黃伯云. 粉末冶金技術(shù). 2008(03)
[9]溶膠-凝膠法制備Al2O3彌散強(qiáng)化銅基復(fù)合材料[J]. 劉柏雄,韓寶軍,陳一勝. 鑄造. 2006(03)
[10]銅及銅合金帶材導(dǎo)電率的渦流測試方法[J]. 李湘海. 理化檢驗(yàn)(物理分冊). 2005(08)
博士論文
[1]碳納米管、氧化鋁顆粒協(xié)同增強(qiáng)銅基復(fù)合材料及表面涂層[D]. 崔照雯.北京科技大學(xué) 2015
碩士論文
[1]納米碳和HBN混雜增強(qiáng)Cu-Ti3SiC2-C復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 劉晚霞.西南交通大學(xué) 2017
[2]N摻雜對6H-SiC氧化速率特性的影響[D]. 凌顯寶.西安電子科技大學(xué) 2014
[3]陶瓷顆粒Ti3SiC2-碳纖維彌散強(qiáng)化銅基復(fù)合材料組織和性能研究[D]. 趙清碧.合肥工業(yè)大學(xué) 2009
[4]導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及其性能的研究[D]. 熊佳.西北工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號:3462729
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同元素對銅基體導(dǎo)電率的損害程度[40]
1 前言相的方法來增強(qiáng)銅材料。關(guān)于制備(Ni2B+C)/Cu 復(fù)合材料的方法,目前幾乎沒有研究人員在進(jìn)行報道。通1-2,1-3 和 1-4 分別為 Cu-Ni、Cu-B 和 Cu-C 的二元平衡相圖進(jìn)行分析[42],發(fā)現(xiàn)圖1-4 中在 Cu-B 體系和 Cu-C 體系一直沒有形成固溶體,它們的存在形式都是單相 1-2 中,發(fā)現(xiàn)在溫度 1084℃以下就會有 Cu-Ni 固溶體的產(chǎn)生,所以在復(fù)合材料過程中,只有 Cu-Ni 固溶體會影響材料的導(dǎo)電性。通過利用粉末冶金法來i2B+C)/Cu 復(fù)合材料,然后控制其制備過程中的反應(yīng)溫度來有效的阻止 Cu-Ni 固溶。
圖 1-3 Cu-B 二元平衡相圖[43]Fig.1-3 Equilibrium phase diagram of Cu-B binary alloys[43]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]非連續(xù)相混雜增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 李劍云,謝敬佩,王愛琴,朱鵬飛. 粉末冶金工業(yè). 2016(06)
[2]半自動維氏硬度測量系統(tǒng)三種壓痕測量方法對結(jié)果的影響[J]. 孔繁偉,景修靜,韓玉楠,賀慧超,李小紅,劉凱. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2014(12)
[3]高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 朱承程,馬愛斌,江靜華,宋丹. 熱加工工藝. 2013(02)
[4]銅合金材料及加工發(fā)展[J]. 鐘衛(wèi)佳,婁花芬. 中國金屬通報. 2011(39)
[5]H13鋼氧化磨損行為的研究[J]. 陳康敏,王蘭,王樹奇,魏敏先. 摩擦學(xué)學(xué)報. 2011(04)
[6]鑄造法制備金屬基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀[J]. 熊光耀,鄭美珠,趙龍志. 鑄造技術(shù). 2011(04)
[7]陶瓷顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 徐少春,楊軍,崔雅茹. 熱加工工藝. 2009(10)
[8]原位合成鈦基復(fù)合材料的最新進(jìn)展[J]. 肖代紅,黃伯云. 粉末冶金技術(shù). 2008(03)
[9]溶膠-凝膠法制備Al2O3彌散強(qiáng)化銅基復(fù)合材料[J]. 劉柏雄,韓寶軍,陳一勝. 鑄造. 2006(03)
[10]銅及銅合金帶材導(dǎo)電率的渦流測試方法[J]. 李湘海. 理化檢驗(yàn)(物理分冊). 2005(08)
博士論文
[1]碳納米管、氧化鋁顆粒協(xié)同增強(qiáng)銅基復(fù)合材料及表面涂層[D]. 崔照雯.北京科技大學(xué) 2015
碩士論文
[1]納米碳和HBN混雜增強(qiáng)Cu-Ti3SiC2-C復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 劉晚霞.西南交通大學(xué) 2017
[2]N摻雜對6H-SiC氧化速率特性的影響[D]. 凌顯寶.西安電子科技大學(xué) 2014
[3]陶瓷顆粒Ti3SiC2-碳纖維彌散強(qiáng)化銅基復(fù)合材料組織和性能研究[D]. 趙清碧.合肥工業(yè)大學(xué) 2009
[4]導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及其性能的研究[D]. 熊佳.西北工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號:3462729
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