發(fā)布時間：2022-11-12 13:42

　　受電弓滑板和集電靴是列車供電的重要元件,對列車的正常運(yùn)行至關(guān)重要,銅基復(fù)合材料導(dǎo)電良好、力學(xué)性能優(yōu)良,是電力機(jī)車集電元件的主要候選材料。列車運(yùn)行時集電元件與銅導(dǎo)線或金屬導(dǎo)軌接觸,粘著磨損嚴(yán)重,導(dǎo)線更換難度大、耗時長,降低了列車的運(yùn)輸效率。因此,研發(fā)出具有優(yōu)異性能的銅基復(fù)合材料具有重要的應(yīng)用價值。石墨烯具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、力學(xué)、摩擦學(xué)性能,在電子、能源、力學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價值。3D石墨烯基本保留了二維石墨烯原有的優(yōu)良特性,同時獨(dú)特的自支撐結(jié)構(gòu)能夠有效降低團(tuán)聚效應(yīng),因此較二維石墨烯更有應(yīng)用價值和可能性。目前,世界上關(guān)于3D石墨烯在銅基受電弓滑板和集電靴中的應(yīng)用研究報(bào)道相對較少。本文采用全方位行星球磨機(jī)混料來解決3D石墨烯混料過程中易漂浮在粉末表面的問題。通過壓制成型、加壓燒結(jié)制備了3D石墨烯增強(qiáng)銅基粉末冶金材料,本文系統(tǒng)地研究了不同含量的3D石墨烯對銅基粉末冶金材料的影響。結(jié)果表明:（1）當(dāng)僅添加0.4wt%的3D石墨烯時,Cu-5wt%Sn的粉末冶金材料的密度、沖擊強(qiáng)度和布氏硬度最小,即8.21g/cm~3、9.3J/cm~2和91.8HBW,電阻率最大,為0.111μΩ·m... 

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 前言
    1.2 石墨烯的發(fā)現(xiàn)過程
    1.3 石墨烯的性質(zhì)
    1.4 石墨烯的制備方法
        1.4.1 機(jī)械剝離法
        1.4.2 外延生長法
        1.4.3 化學(xué)氣相沉積法
        1.4.4 氧化還原法
    1.5 石墨烯的表征
        1.5.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        1.5.2 透射電子顯微鏡(TEM)
        1.5.3 掃描隧道顯微鏡(STM)
        1.5.4 原子力顯微鏡(AFM)
        1.5.5 拉曼光譜(RS)
    1.6 石墨烯增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
        1.6.1 石墨烯增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的制備方法
        1.6.2 石墨烯增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
    1.7 受電弓滑板和集電靴的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.8 本文的研究背景、目的及內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料及檢測方法
    2.1 樣品制備
        2.1.1 原材料和技術(shù)指標(biāo)
        2.1.2 配方設(shè)計(jì)
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器
        2.1.4 材料制備流程及工藝參數(shù)
    2.2 檢測方法
        2.2.1 X射線衍射分析
        2.2.2 密度和開口孔隙率
        2.2.3 抗拉強(qiáng)度
        2.2.4 沖擊強(qiáng)度
        2.2.5 布氏硬度
        2.2.6 電學(xué)性能
        2.2.7 摩擦磨損性能
        2.2.8 掃描電子顯微鏡分析
3 3D石墨烯增強(qiáng)銅基粉末冶金材料
    3.1 引言
    3.2 球磨后粉末的物相分析
    3.3 密度和開口孔隙率
    3.4 力學(xué)性能
        3.4.1 抗拉強(qiáng)度
        3.4.2 沖擊強(qiáng)度
        3.4.3 布氏硬度
    3.5 電學(xué)性能
    3.6 摩擦磨損性能
    3.7 本章小結(jié)
4 3D石墨烯/鱗片石墨增強(qiáng)銅基粉末冶金材料
    4.1 引言
    4.2 球磨后粉末的物相分析
    4.3 密度和開口孔隙率
    4.4 力學(xué)性能
        4.4.1 抗拉強(qiáng)度
        4.4.2 沖擊強(qiáng)度
        4.4.3 布氏硬度
    4.5 電學(xué)性能
    4.6 摩擦磨損性能
    4.7 本章小結(jié)
5 3D石墨烯/高碳鉻鐵增強(qiáng)銅基粉末冶金材料
    5.1 引言
    5.2 球磨后粉末的物相分析
    5.3 密度和開口孔隙率
    5.4 力學(xué)性能
        5.4.1 抗拉強(qiáng)度
        5.4.2 沖擊強(qiáng)度
        5.4.3 布氏硬度
    5.5 電學(xué)性能
    5.6 摩擦磨損性能
    5.7 本章小結(jié)
6 3D石墨烯/碳化硅增強(qiáng)銅基粉末冶金材料
    6.1 引言
    6.2 球磨后粉末的物相分析
    6.3 密度和開口孔隙率
    6.4 力學(xué)性能
        6.4.1 抗拉強(qiáng)度
        6.4.2 沖擊強(qiáng)度
        6.4.3 布氏硬度
    6.5 電學(xué)性能
    6.6 摩擦磨損性能
    6.7 本章小結(jié)
7 3D石墨烯/銅包石墨粉增強(qiáng)銅基粉末冶金材料
    7.1 引言
    7.2 球磨后粉末的物相分析
    7.3 密度和開口孔隙率
    7.4 力學(xué)性能
        7.4.1 抗拉強(qiáng)度
        7.4.2 沖擊強(qiáng)度
        7.4.3 布氏硬度
    7.5 電學(xué)性能
    7.6 摩擦磨損性能
    7.7 本章小結(jié)
8 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3706475