锡对铸造铝-石墨颗粒复合材料摩擦性能的影响

采用M-200摩擦磨损试验机,对加入固体润滑剂锡的铸造铝-3%石墨颗粒复合材料的摩擦性能进行试验研究,研究表明:锡和石墨具有优越的协同润滑效应,加锡可极大提高铝-石墨颗粒复合材料的减摩性能,使有润滑的摩擦系数达到0.004～0.005。同时锡和石墨的协同润滑作用存在最佳配合,在本试验条件下,加约7%的锡时,协同润滑效应最佳。加锡不能改善干摩擦时铝-3%石墨颗粒复合材料的耐磨性,但能极大提高有润滑时复合材料的耐磨性。并对加锡的铝-石墨颗粒复合材料的磨损机理进行了初步研究,其在干摩擦时的磨损机理为粘着迁移、粘着磨损和磨料磨损,在半干摩擦时的磨损机理为疲劳磨损和磨料磨损。

铸造法制备石墨颗粒增强铝基自润滑复合材料的发展

作为一种新型的自润滑材料,石墨颗粒增强铝基复合材料受到越来越多的关注。在其诸多制备工艺中,铸造法最有优势。本文中针对铸造法制备石墨颗粒增强铝基复合材料的发展进行了综合评述,同时分析了制造过程中遇到的主要问题并归纳了相关的解决方案。

铝-石墨复合材料的制备与性能及应用

综述了铝—石墨复合材料的制备工艺及其优缺点，以及核材料的性能和应用情况。

SiC颗粒增强铝基复合材料氦-氩混合气体TIG焊研究

以氦-氩混合气体为保护气氛,采用填加铝硅焊丝的方法对SiC颗粒增强铝基复合材料进行了TIG焊的研究。获得良好焊逢的最佳工艺参数为:焊接电流60 A,氦-氩混合气体流量115 mL/s,焊接速度3.2 mm/s。金相组织观察表明,焊缝区全部由均匀细小的等轴晶组成,热影响区组织较粗大。焊件的抗拉强度为母材的70%左右,断裂发生在热影响区,属于韧-脆混合断裂。

铝-7石墨复合材料的半固态加工

采用电磁机械复合搅拌法制备了铝-7石墨的半固态浆料,研究了常规铸造条件下浆料的固相率对铸锭中石墨颗 粒分布的影响,得到了合理的铝-7石墨复合材料半固态加工工艺条件。

宏观石墨颗粒增强工业纯铝金属基复合材料位错阻尼机制的研究

运用空气加压渗流技术制备了宏观石墨颗粒增强的工业纯铝金属基复合材料，在25～400℃温度范围和频率为0．5、1．0和3．0Hz条件下在多功能内耗仪上测量了材料的内耗和相对动力学模量；用透射电子显微镜对材料的微观结构进行了观察。依据内耗测量和微观分析研究了宏观石墨颗粒增强工业纯铝金属基复合材料的位错阻尼行为。结果表明，在频率0．5～3．0Hz范围内，复合材料的阻尼与致密工业纯铝的阻尼相比较，阻尼性能提高2～3倍。复合材料阻尼能力随着石墨颗粒体积分数的增加而增加，但相对动力学模量在减小，材料的位错阻尼是一种重要的阻尼机制。

干摩擦条件下铜-石墨复合材料与ZQAl9-4铝青铜的磨损图研究

考察了铜-石墨复合材料和商品ZQA l9-4铝青铜材料在干摩擦条件下的室温摩擦磨损性能,得出了两者的磨损图.结果表明：铜-石墨复合材料表现出优异的减摩性能;铜-石墨材料的磨损体系可以分为轻微磨损（磨损率小于1×10^-4mm^3/m）、中等磨损（1×10^-4～1×10^-3mm^3/m）和严重磨损（磨损率大于1×10^-3mm^3/m）3个区域,而ZQAl9-4铝青铜的磨损体系可分为轻微磨损、中等磨损和咬合3个区域;在载荷小于5 N,滑动速度处于0.005～0.05 m/s时,铜-石墨复合材料表现出比铝青铜更优异的耐磨性.

真空热处理对石墨-铝硅复合材料综合性能的影响

证明了真空热处理过程对用熔铸法重力浇注制备的优质石墨铝硅复合材料的性能有较好影响。通过与石墨包覆铜法和简单可靠的机械合金化法相比较， 证明经真空热处理过程制备的上述材料的高温强度达到１５０ ＭＰａ 以上， 力学性能、物理性能也较好， 是制取优质石墨铝硅复合材料必需可靠的手段， 该法还具有工艺简单可靠。

镀铜导电陶瓷颗粒Ti_3SiC_2对铜-石墨复合材料性能的影响

采用超声波化学镀覆技术在导电陶瓷颗粒表面,可获得均匀、连续的镀铜层。用粉末冶金法将镀铜Ti3SiC2与铜、石墨制备成镀铜Ti3SiC2-铜-石墨复合材料,用金相显微镜和扫描电子显微镜观察和分析了复合材料的显微组织和断口形貌,并测试了它们的电阻率、硬度和抗弯强度。结果表明:随镀铜Ti3SiC2含量的增加镀铜Ti3SiC2-铜-石墨复合材料的导电性、硬度和抗弯强度显著提高,并且各项性能明显优于不镀铜Ti3SiC2-铜-石墨复合材料。

石墨颗粒铝基复合材料的研制

用预成形压力浸渗技术制备了石墨颗粒铝基复合材料，研究了石墨颗粒预成形的制备及压力浸渗时铝液温度、保温时间和石墨颗粒尺寸对复合材料制备的影响，测定了石墨颗粒铝基复合材料磨损特性。

熔铸法是石墨-铝硅复合材料产业化的重要途径

金属基复合材料的综合性能优越，但应用成本过高，为解决这个矛盾，科学家们竞相开展研究。本研究用熔铸重力浇注方法制取了综合性能优越的Ｇｒ（石墨）－Ａｌ－Ｓｉ复合材料。为该材料用作汽车活塞的产业化开辟了一条廉价之路；为进一步作缸套材料等奠定了基础。

石墨颗粒铝基复合材料的制备

本文讨论了用低压铸造法制造石墨颗粒铝基复合材料,研究了铝液温度、保温时间和石墨颗粒度对铝液渗入石墨粒子层深度的影响。结果表明,该技术简单易行,只要适当控制这些参数就能制造出有适当渗入深度及较高体积分数的石墨颗粒铝基复合材料。

SiC与球形石墨颗粒混杂增强铝基复合材料的摩擦磨损性能研究

以6092铝合金为基体,通过粉末冶金法分别制备了球形石墨颗粒(Gr)以及SiC_(p)和Gr混杂增强的铝基复合材料,并采用田口模型结合方差分析,对复合材料与铜合金摩擦副之间的干滑动摩擦磨损行为进行了分析研究.结果表明:随着载荷从10 N增至20 N,3种复合材料的摩擦系数、磨损率均相应增加;随滑动速率从0.5 m/s增至1.0 m/s,15%Gr/6092Al和(5%Gr+20%SiC_(p))/6092Al的摩擦系数先减小后增大;而(5%Gr+10%SiC_(p))/6092Al的摩擦系数呈递减趋势.相同条件下,单一石墨颗粒增强的复合材料的磨损率大于混杂增强的复合材料的磨损率.方差分析的结果表明:增强相百分比单独作用、增强相百分比和滑动速率相互作用以及滑动速率单独作用3个因素对磨损率和摩擦系数产生了显著的影响.随SiC_(p)含量增加,材料硬度增加,SiC_(p)对基体起到支撑保护作用,磨损面上的磨痕变浅,分层剥落现象明显减轻,磨屑变得细小,摩擦系数更为稳定,磨损机制由剥层磨损向磨粒磨损转变.

焦炭颗粒增强铜-石墨复合材料的制备与性能研究

以改性酚醛树脂为粘结剂,以焦炭粉为颗粒增强相,采用传统模压成型工艺制备了一系列铜-石墨复合材料,并研究了焦炭粉的添加对复合材料的力学性能、导电性能及磨损性能的影响。结果表明:当焦炭粉质量分数为35%时,复合材料具有较好的综合性能。随着焦炭粉的加入,复合材料的弯曲强度有了显著提高,在焦炭粉质量分数为35%时弯曲强度达到最大值68.8MPa,比未添加焦炭粉时提高了近36%;同时,当焦炭粉质量分数为35%时,复合材料的电阻率已经达到了现用浸金属滑板的导电水平;焦炭粉质量分数35%的复合材料具有最低的磨损率,且在磨损过程中能在磨损表面形成较为完整的自润滑膜。

用熔铸法研制铝-石墨复合材料

本文论述了铸造铝—石墨复合材料的性能,这种复合材料就是在Al-4.5Cu-Si-Mg合金中直接加入石墨粒子。研究了石墨粒子的大小、分布、含量对机械性能及耐磨性的影响。通过比较重力铸造和挤压铸造,发现挤压铸件的性能优于重力铸件。铝—石墨复合材料具有优良的耐磨性能,可用作活塞和轴承材料。

碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiC_p/2024Al)的热变形行为

采用Gleeble-1500热模拟实验机对17％SiCp/2024Al(体积分数)复合材料在温度为573-773 K、应变速率为0.02-0.5 s-1变形条件下的热变形行为进行了研究.结果显示,复合材料的流变应力随变形温度的升高、应变速率的降低而降低,采用位错-颗粒交互作用模型能够合理的解释复合材料的应力-应变行为;采用Power-Arrhenius型速率方程 对复合材料的热变形激活能Q进行了计算,结果显示复合材料在不同的温度区间具有不同的激活能,其中在623-723 K的变形温度区间内,激活能为250 kJ·mol-1。

固-液原位反应法制备铝基复合材料的研究进展

由于直接外加增强体液态法制备颗粒增强铝基复合材料存在诸多的问题,而固-液原位反应法制备铝基复合材料具有外加法所没有的一些优点,因此近年来固-液原位反应法引起了广泛关注。重点概述了接触反应法、混合盐反应法、还原反应法、自然浸润法4种固-液原位反应法制备铝基复合材料的最新研究进展。最后,总结了当前固-液原位反应法遇到的难题,并提出今后固-液原位反应法制备铝基复合材料的研究方向。

石墨与硅之比对石墨铝硅复合材料综合性能的影响

研究了石墨与硅之比对石墨铝硅复合材料综合性能的影响．解决了石墨颗粒直接加入铝硅熔体中的难点，并基本解决了石墨加入的均匀性问题．研究表明：石墨与硅生成一定量的ＳｉＣ，对提高石墨铝硅的高温抗拉强度十分有利；石墨与铝生成Ａｌ４Ｃ３有利于石墨在铝硅熔体中的均匀分布；生成Ａｌ４Ｃ３的量不宜过多，不能给石墨与硅生成碳化硅的比例带来影响．否则。

机械合金化制备铜碳合金增强铜-石墨复合材料

通过机械合金化制备Cu-5%C合金粉,并采用粉末冶金工艺制备铜碳合金增强铜-石墨复合材料即Cu-(Cu-5%C)-C,研究了制粉工艺和Cu-5%C合金粉对该复合材料显微组织及物理性能的影响。结果表明:随着球磨时间的增加,合金粉中铜的晶格常数先增大后减小,衍射峰强度不断降低,半高宽逐渐增大;球磨40h后合金粉中的石墨衍射峰消失,再经400℃退火3h则球磨产生的次生相Cu2O衍射峰消失,且石墨峰未复现。当石墨含量为4%,合金碳含量不超过1.5%时,Cu-(Cu-5%C)-C复合材料试样的电导率均达61%IACS以上;当合金碳含量为1.0%时,复合材料的屈服强度显著提高;当合金碳含量达到1.5%时,复合材料中的合金相严重分解,其增强效果大为减弱。

二硫化钼含量对铜-石墨复合材料组织与性能的影响

用传统的粉末冶金法制备了二硫化钼 铜 石墨复合材料 ,对其电阻率、硬度和耐磨性进行了测试 ,并用金相显微镜和扫描电镜观察了该复合材料的显微组织和磨面形貌 ,分析了二硫化钼含量对该复合材料组织与性能的影响。结果表明 ,随二硫化钼含量的增加 ,该复合材料的电阻率降低 ,硬度升高 ,耐磨性有所增加 ;MoS2 的合理加入量为 4%。