基于离散元研究石墨对铜基石墨复合材料摩擦磨损性能的影响

文章利用离散元二维颗粒流程序(PFC2D)建立铜基石墨复合材料和45#钢摩擦副数值模型,基于环-块滑动接触方式,研究摩擦过程中摩擦界面动态变化规律及石墨粒径和体积分数对复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明：复合材料和45#钢摩擦过程中,在摩擦表面逐渐形成石墨润滑层,使得摩擦副的接触由金属与金属接触逐渐转变为石墨与金属接触;随着时步数增加,材料摩擦系数整体下降并达到稳定;石墨粒径增加,摩擦系数增大,磨损量先减少后增多,石墨粒径为18μm时,磨损量最少为1.65×10^-8 m³;石墨体积分数增多,材料摩擦系数降低,磨损量先减少后增多,石墨体积分数为12%时,磨损量最少为1.61×10^-8 m³。     

石墨粒径大小对铜基石墨复合材料摩擦学性能的影响

文章采用雾化纯铜粉作为基体,粒径为2、30、60、90 μm的片状石墨粉作为固体润滑相,通过粉末冶金法制备了铜基石墨复合材料.研究了石墨粒径大小对材料的力学性能、组织以及摩擦学性能的影响,探讨了石墨粒径大小与摩擦表面石墨覆盖程度的关系.结果 表明:随石墨粒径增大,材料的力学性能存在一个最佳值,即当石墨粒径为30 μm时...     

碳纤维对中铜-石墨复合材料组织与性能的影响

采用传统的粉末冶金法制备了碳纤维－中铜－石墨复合材料，测试了该材料的体积密度、电阻率、硬度、抗压强度和摩擦磨损等性能。并用扫描电镜观察了该材料的显微组织、断口和磨面形貌，分析了碳纤维含量对该材料组织和性能的影响。结果表明碳纤维－中铜－石墨复合材料随碳纤维含量的增加，体积密度和电阻率变化很小，摩擦系数和磨损量明显减小，而洛氏硬度和抗压强度有所升高。     

Zr元素对铜-石墨复合材料界面改性的影响

【目的】铜-石墨复合材料是一种重要的功能材料,界面问题是制约铜-石墨复合材料广泛应用的重要因素。因此,研究活性元素Zr对铜-石墨复合材料界面的影响机制具有重要意义。【方法】采用真空热压烧结技术制备了4种Zr元素含量分别为0 vol.%,2 vol.%,5 vol.%和8 vol.%的铜-石墨复合材料。采用X射线衍射仪和配备能谱仪的场发射扫描电子显微镜对样品进行相组成分析和微观形貌观察,利用维式硬度计和静态液压万能试验机分别对样品进行硬度测试和压缩性能测试。【结果】在900℃的真空环境下,活性元素Zr在铜基体与石墨的界面处与石墨反应生成了新相ZrC,新生成的ZrC在铜基体与石墨的接触界面形成一层均匀的过渡层。【结论】力学性能测试发现硬质相ZrC的形成使铜-石墨复合材料的硬度和抗压强度显著增加。     

铜-石墨复合材料弯曲断裂机制研究

应用粉末冶金方法制造铜－石墨复合材料。对两种烧结温度下得到的复合材料的抗弯强度、塑性进行测定,并通过扫描电子显微镜对其弯曲断口进行观察,提出了铜－石墨复合材料的弯曲断裂机制。     

碳纤维-铜、石墨-铜复合电刷材料性能研究

用粉末冶金法制造了碳纤维、石墨分布均匀的复合材料，测定了烧结温度、成分对复合材料性能的影响。     

碳纤维与铜颗粒增强聚甲醛复合材料摩擦磨损性能研究

利用热压成型工艺制备了不同含量的碳纤维、铜颗粒增强聚甲醛复合材料,研究了碳纤维、铜颗粒含量对聚甲醛复合材料摩擦磨损性能的影响规律及其磨损机制。结果表明,碳纤维、铜颗粒显著提高了聚甲醛的耐磨性,在0.628m/s,100N实验条件下,碳纤维10%+铜颗粒10%构成的复合材料的磨损率最低,其磨损率比单独添加碳纤维10%降低了48.5%。摩擦表面形貌分析表明,添加铜颗粒使复合材料摩擦表面光滑,但却增大了摩擦系数。     

短炭纤维对铜-石墨复合材料冲击值的影响

以高性能受电弓滑板为应用前景，研究了短炭纤维对铜－石墨复合材料冲击性能的影响，用粉末冶金法制备了灰纤维增强铜－石墨复合材料，分析了短炭纤维的含量，分布和取向对复合材料冲击值的影响，结果表明，在纤维体积分数从1．5％增大到11．5％时，复合材料冲击值先增大后逐渐减小；纤维的分布和取向对复合材料的冲击值也有较大影响，试验证明，短炭纤维对于提高铜－石墨复合材料的冲击值非常有效，短炭纤维增强铜－石墨复合材料可用于制造高性能受电弓滑板。     

铜/石墨复合材料热变形行为研究

通过Gleeble-3500热模拟试验机对铜/石墨复合材料进行热压缩试验,研究变形温度为700～850 ℃、应变速率为0.001～1.000 s^-1时该复合材料的热变行为。通过光学显微镜研究复合材料显微组织的演变,根据实验数据构建该复合材料的本构方程和热加工图。使用Zener-Hollomon参数模型对该复合材料的流变应力进行研究。研究发现,铜/石墨复合材料的流变应力随着应变温度的升高而降低,随应变速度的增大而增大。计算得出该复合材料的热变形激活能为463.02 kJ/mol,表明材料具有良好的成形能力。通过构建的本构方程验证了最大应力的吻合性,发现计算值和试验值的误差在9.5%以内,说明该方程对复合材料的流变行为具有指导作用。热加工图表明了该复合材料的适宜加工温度为780～820 ℃,变形速率为0.050～0.100 s^-1;变形温度为830～850 ℃时,变形速率约为0.001 s^-1。     

化学镀铜石墨粉及其铜基复合材料的性能

为了改善铜与石墨的浸润性,采用化学镀铜工艺对石墨粉体进行表面镀覆,通过粉末冶金法制备镀铜石墨铜基复合材料。利用TG-DTA、XRD、FT-IR、SEM分析方法表征镀铜石墨铜基复合材料在不同热处理温度下石墨的表面形貌。结果表明：镀铜石墨粉在高于250℃的空气中镀覆层首先被氧化,高于500℃时被包覆的石墨氧化;镀铜石墨粉体的红外光谱的吸收峰相对纯石墨的吸收峰减弱;镀铜石墨铜基复合材料在高于800℃真空热处理时,镀覆层球化现象显著。     

Cr靶电流对磁控溅射C/Cr复合镀层性能和结构的影响

使用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术制备了C/Cr复合镀层,并研究了Cr靶电流对C/Cr复合镀层摩擦学性能的影响规律。采用XPS检测了C/Cr复合镀层的化学成分,采用XRD分析了镀层的晶相结构,采用SEM观察了镀层的表面和断口形貌。实验结果表明:使用较小的Cr靶电流能改善镀层表面质量,降低镀层摩擦系数;Cr靶电流过大时,镀层的性能明显下降。     

TaAgN复合膜显微结构、力学性能和摩擦性能的研究

采用非平衡反应磁控溅射法制备了TaAgN复合膜。利用X射线衍射仪、CSM纳米压痕测试仪和摩擦磨损测试了复合膜的显微结构、力学性能和摩擦性能。结果显示,TaAgN复合膜由面心立方结构的TaN相和底心斜方结构的Ta₄N相组成。随着Ag靶功率的增加,硬度H、弹性模量E、弹性恢复W_e和H³/E²值均呈先升高后降低的趋势,最大值分别为34 GPa,394 GPa,57%和250 MPa。随着Ag靶功率的增加,TaAgN复合膜室温下的平均摩擦因数呈降低趋势。当Ag靶功率为25 W时,随着温度的升高,TaAgN复合膜的平均摩擦因数逐渐减小。     

水泥-矿粉颗粒级配与流变性能关系的研究

将不同颗粒群分布的矿粉(即矿渣微粉,后同)、水泥按一定比例匹配,测其净浆流变性能指标及净浆标准稠度用水量,应用Origin软件,以宏观性能指标为z轴,水泥与矿粉D50(颗粒体积分数为50％时对应的粒径值)差为x轴,水泥与矿粉混合样的粉体D50为y轴,进行三维区域图分析,并综合流变性及活性,给出了水泥-矿粉最佳匹配的定性范围。     

含铬石墨／铜基复合材料的制备及性能

采用化学反应方法使平均粒径２－３μｍ的铬质点在天然鳞片石墨表面原位生成,由粉末冶金制备的含有这种铬质点的石墨／铜基复合材料的电阻率为９．５μΩ．ｃｍ,且磨损率极低。     

化学复合镀RE-Ni-Mo-P-WC合金组织结构及性能研究

研究了化学复合镀RE-Ni-Mo-P-WC合金的结构和性能。发现加入稀土元素能使镀层表面的晶粒急剧细化,分散性大大加强,镀层结构由非晶态转化为晶态结构,镀层的耐蚀性略有下降,硬度随WC浓度增加而增加。钼酸钠浓度为0.05g/L并经过200℃热处理后,显微硬度增大。氧化膜的质量随温度的升高逐渐增加,但在600℃以下氧化温度对镀层增重不明显。     

混合砂浆防渗料振动效应的微观结构试验研究

结合振动沉模防渗墙技术,通过分层模型的振动台试验,研究了混合砂浆防渗料的分层性随振动模型的变化情况,从微观结构角度揭示了混合砂浆防渗料的性能指标随振动时间的变化规律。     

形状记忆合金纤维复合材料纤维方向弹性模量的实验研究

为了验证形状记忆合金纤维复合材料纤维方向的弹性模量与细观力学理论计算结果的接近程度,进行了拉伸性能的测试.采用线性回归方法,给出了弹性模量的实验结果.试验结果表明形状记忆合金纤维复合材料纤维方向的弹性模量与细观力学理论的计算结果比较一致.     

石墨填充磷化铁复合碳电极性能研究

以磷化铁和石墨为导电材料制备复合型碳电极,研究了石墨和磷化铁填充量对复合电极的电阻和循环伏安性能的影响,分别在浓度均为1mmol.L-1的K4[Fe(CN)6]溶液和对苯二酚溶液中循环伏安扫描.结果表明:复合电极电阻随着磷化铁含量的增加而增大,(1)在K4[Fe(CN)6]溶液中,当磷化铁含量为5%时,电极表面的氧化还原峰的对称性和可逆性较好,其氧化峰电流与扫描速度的ν1/2成线性关系,其线性方程为Ipa/(μA)=7.701ν1/2-1.295(r2=0.973),表明复合碳电极表面的氧化还原过程受扩散过程控制;(2)在对苯二酚溶液中,复合电极对对苯二酚具有良好的电催化活性,在对苯二酚的浓度为5×10-6～25×10-6 mol.L-1范围内,线性回归方程为Ipa/(μA)=18.60+1.90C(μmol.L-1),r2=0.994,检出限为9.76×10-7 mol.L-1.连续8次测定对苯二酚在复合碳电极上的重现性良好.     

SiO_2PMMA复合材料的粒度和结构

溶胶 凝胶技术合成了SiO2 PMMA无机 有机复合材料的均匀体系。用小角X 射线衍射、X 射线能谱仪对所合成的SiO2 PMMA无机 有机复合材料体系进行了粒度的测量。给出了在该种复合材料中 ,无机与有机成分的含量相对变化时 ,体系的粒度并不发生显著变化 ,该体系是有机相被包覆在无机相中所形成的网络等结论