MXene/铜合金复合材料的制备与性能研究

采用分子级混合方法及SPS烧结技术制备了Ti_3C_2T_x含量分别为5vol%、10vol%和20vol%的Cu/Ti_3C_2T_x复合材料,研究了Ti_3C_2T_x含量对铜基复合材料的导电性、力学性能及摩擦磨损性能的影响。研究发现:随Ti_3C_2T_x含量增加,Cu/Ti_3C_2T_x复合材料的相对密度及电导率均持续下降,拉伸强度则先升高后下降;当Ti_3C_2T_x含量为5vol%时,Cu/Ti_3C_2T_x复合材料的拉伸强度相比纯铜提高了43%。添加Ti_3C_2T_x可以明显改善Cu/Ti_3C_2T_x复合材料的摩擦磨损性能,当Ti_3C_2T_x含量为10vol%时,Cu/Ti_3C_2T_x复合材料的磨损率仅为2.55×10–7 mm3/(N·m),比纯铜降低了一个数量级。