碳纤维铜基复合材料的摩擦学性能研究

本文对碳纤维铜基复合材料与钢组成的摩擦副进行了摩擦学性能研究,在不同的滑动速度和不同的载荷条件下,得出了摩擦系数和比磨损率的试验结果,并且对碳膜的形成和破裂,摩擦系数的变化过程,以及出现的磨损状态等进行了分析和讨论。

碳纤维增强铜基复合材料的最新研究进展和应用

碳纤维增强铜基复合材料是一种极具发展前途的金属基复合材料。介绍了碳纤维增强铜基复合材料的制备工艺,总结概述了目前短碳纤维增强铜基复合材料的物理力学性能研究进展及其在航空航天、汽车、电子方面的应用现状和前景。探讨分析了碳纤维增强铜基复合材料的研究开发趋向,对碳纤维增强铜基复合材料的研究开发和实际应用具有一定的指导意义。

纤维状态对碳纤维-铜基复合材料性能的影响

以电解铜粉和碳纤维等为原料,采用冷压烧结法制备碳纤维-铜基复合材料并研究了纤维质量分数、纤维长度以及纤维电镀等对其性能的影响。结果表明,1）碳纤维-铜基复合材料的相对密度和导电性能都随着纤维质量分数的增加不断下降,强度和耐磨性却随着纤维质量分数的增加先上升后下降,当碳纤维质量分数在3.0%~4.5%之间时,复合材料具有较好的综合性能。2）随着纤维长度的增加,碳纤维-铜基复合材料的相对密度、导电性和耐磨性等会由于孔隙率的升高和界面结构变差而下降,强度却随着纤维长度的增加而先上升后下降。3）与预镀镍相比,采用碳纤维预镀铜的方法制备的碳纤维-铜基复合材料,导电性能提高,机械性能下降。

碳纤维对镀铜石墨-铜基复合材料组织与性能的影响

用粉末冶金法制备了碳纤维 镀铜石墨 铜基复合材料 ,测量了不同纤维含量时该复合材料的体积密度、电阻率、硬度、抗弯强度和摩擦磨损性能 ,并观察了它们的显微组织、断口和磨面形貌 ,分析了碳纤维含量对该复合材料显微组织和性能的影响。结果表明碳纤维的加入对镀铜石墨 铜基复合材料的体积密度、电阻率和摩擦系数影响不大 ,但使其硬度。

镀铜碳纤维-镀铜石墨-铜基复合材料的制备与性能研究

用粉末冶金法成功地制备了短碳纤维-镀铜石墨-铜基复合材料,对其体积密度、电阻率、硬度、抗弯强度和摩擦磨损性能进行了测试,观察了它们的显微组织、断口和磨面形貌,并与石墨-铜、镀铜石墨-铜基复合材料进行了对比。结果表明,镀铜碳纤维-镀铜石墨-铜基复合材料的各项性能,明显优于石墨-铜、镀铜石墨-铜基复合材料。

碳纤维增强铜基复合材料的制备与性能

采用磁控溅射法在碳纤维表面制备了镀铬层,用以改善碳纤维与铜基体的润湿性;然后在1 200℃、4×10-1 Pa真空条件下,用纯铜液相浸渗碳纤维2h炉冷后制备了碳纤维增强铜基复合材料;采用扫描电镜、硬度仪对其显微组织及其力学性能进行了研究,并对其导电性能进行了测试。结果表明:采用溅射功率50W、溅射时间40min、气压2.0Pa、氩气流量为20mL·min-1的工艺,可在碳纤维表面制备厚度为400～500nm的铬层,镀铬层表面光亮,与碳纤维结合良好,无"黑心现象";复合材料中的碳纤维与铜基体的界面平整清晰,其轴向导电率达到了83%IACS,硬度为56.3HB,抗拉强度的推算值为303.457～404.768MPa。

碳纤维-铜复合材料研究

综述了碳纤维-铜基复合材料的发展历程,总结了目前国内外对碳纤维-铜基复合材料的制备工艺与性能的研究进展,展望了碳纤维-铜基复合材料在我国的发展趋势和前景.

短碳纤维增强铜基复合材料的载流摩擦磨损行为

采用粉末冶金法制备短碳纤维体积含量分别为2.5%、5.0%、7.5%、10.0%、12.5%和15.0%的碳纤维增强铜基复合材料,在MZL-500H载流摩擦磨损试验机上进行了载流摩擦磨损特性研究。结果表明,在电流密度为0.315A/mm2、滑动速度为25m/s、载荷为30N条件下,随着碳纤维含量的增加,复合材料的摩擦因数呈现先减小再增大的趋势。经过镀铜处理的短碳纤维增加复合材料摩擦因数要低于未经过镀铜处理的复合材料。在滑动速度为25m/s、载荷为30N条件下,随着电流密度的增加,镀铜短碳纤维复合材料的摩擦因数下降而体积磨损率增加,与此同时磨损机制逐渐向着以电弧侵蚀为主转变。碳纤维含量为12.5%的复合材料摩擦因数和体积磨损率均小于镀铜碳纤维含量为5%的复合材料。

两步电镀铜对C_f/Cu复合材料的复合效果的影响

通过对碳纤维表面进行空气热氧化预处理,然后采用两步镀铜法对纤维表面进行电镀铜,有效的避免了普通镀铜方法中常见的“黑心”现象,使得纤维束内部单丝获得了均匀连续的镀铜层,而且纤维与镀铜层之间结合牢固。经两步镀铜处理后的碳纤维复合丝与铜基体复合后,碳纤维/铜复合材料中常见的严重纤维偏聚现象得到很大改善,获得了C_f/Cu界面结合良好,纤维分布均匀的铜基复合材料。

添加剂Ti对C_f-Cu复合材料性能影响的研究

采用粉末冶金的方法制备了碳纤维铜基复合材料,并研究了添加剂Ti粉对Cf-Cu复合材料的密度、硬度、抗弯强度、电导率及耐磨性能的影响。试验结果显示:添加剂Ti粉能改善Cf-Cu复合材料的密度、硬度、抗弯强度、电导率和耐磨性能。

C/Cu复合材料自润滑轴承试验设计与设计准则的研究

根据均匀设计原理，对碳纤维铜基（简称Ｃ／Ｃｕ）复合材料自润滑轴承的磨损试验参数予以科学排列，不仅使试验次数大大减少、而且使实验数据统计结果可靠。引入可靠性技术，建立了自润滑轴承在不同临界磨损率下材料的可靠度－压强－速度曲线族及其计算方法。为碳纤维铜基复合材料自润滑轴承的设计提供了科学、可靠的依据。