选区激光熔化成形镍包石墨增强巴氏合金复合材料的组织结构与摩擦行为

为改善巴氏合金的性能,解决石墨增强相在巴氏合金中的均匀分布问题,采用选择性激光熔化方法制备了镍包石墨增强巴氏合金复合材料试样。采用扫描电子显微镜研究了复合材料的显微组织,采用剪切试验和干滑动磨损试验测试了复合材料的力学性能和摩擦学性能。结果表明,大部分镍包覆石墨）颗粒易于在激光焊道的边界处聚集,并形成微孔和微裂纹。随着镍包石墨含量的增加,复合材料的剪切强度和摩擦系数均降低,并且摩擦机制从塑性成形沟转变为脆性切削。6wt%镍包石墨复合材料的剪切强度和摩擦系数分别比单一巴氏合金低约20%和33%。通过选择具有较厚镍层的镍包石墨,并控制激光能量输入,有利于改善复合材料中镍包石墨的分散均匀性,从而制备出兼具低摩擦系数和足够强度的新型巴氏合金材料。     

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。     

高导热低热膨胀Al-20％Si/石墨片复合材料的制备与性能研究

采用真空热压烧结工艺制备高导热、低热膨胀的Al-20％Si/石墨片复合材料,探讨了热压强度、烧结温度和时间、石墨含量等工艺参数对复合材料导热性能的影响.采用金相显微镜观察复合材料的微观形貌,采用激光热导仪、膨胀系数分析仪以及电子万能测试机测试复合材料的导热系数、热膨胀系数和三点抗弯曲强度.结果表明:Al-20％Si/石墨片复合材料结构较为致密,石墨片在铝基基体中分散均匀;不同的工艺参数对复合材料的导热性能有明显影响,热压强度和温度越高,烧结时间越长,复合材料的导热性越好.当石墨质量分数为5％,热压强度45 MPa,烧结温度450℃,时间60 min时,垂直方向z导热系数约44 W·m-1·K-1,热膨胀系数约15×10-6/℃;但复合材料在三点弯曲压力下呈脆性断裂,抗弯曲强度仍待提高.     

化学液相气化沉积C/C复合材料的性能研究

在不加和加入催化剂的条件下,采用化学液相气化沉积工艺分别在1000℃-10 h及900℃- 8 h内制备出密度为1.67 g/cm~3的大尺寸(φ110 mm×25 mm)C/C复合材料．不加催化剂制备的C/C复合材料主要以粗糙层为主,锥状结构明显,呈脆性断裂模式;在加入催化剂的条件下,由于催化荆的存在能够增加C沉积时的形核点,降低C沉积温度,缩短沉积时间,所以制备的C/C复合材料均匀性增加,组织结构主要为光滑层和各向同性组织,断裂方式为台阶式假塑性断裂．热处理后两种材料的弯曲强度和模量都降低,石墨化度增加,而不加催化剂制备的复合材料的力学性能和石墨化度都高于加入催化剂条件下制备的复合材料．     

铸造铜-石墨复合材料的研制

铜基合金是普遍应用的滑动轴承材料。石墨是较好的固体润滑剂。把石墨粒子均匀分散到铜合金中,用这种铜-石墨复合材料制成的磨损件在压力作用下发生形变,在磨损表面形成一层连续的润滑剂薄膜,降低了磨损件的温升,改善了磨损状况并提高了寿命。这种材料用做轴瓦和机械中的磨损件是一种较理想的耐磨材料。 用一般的熔铸方法制备铜-石墨复合材料是困难的。原因是:石墨在铜中的溶解度极小,石墨和铜不能形成合金;石墨在铜液中不浸润,石墨的比重远远小于铜,进入铜液中的石墨迅速飘浮。 在没有找到合适的熔铸方法制备铜-石墨复合材料之前,人们用粉…     

化学液相气化沉积制备C／C复合材料工艺及性能研究

在不加和加入催化剂的条件下，采用化学液相气化沉积工艺分别在1000℃、10h及900℃、8h内制备出密度为1．67g／cm。的大尺寸（Φ110mm×25mm）C／C复合材料．不加催化剂制备的C／C复合材料主要以粗糙层为主，锥状结构明显，呈脆性断裂模式．在加入催化剂的条件下，由于催化剂的存在能够增加C沉积时的形核点，降低C沉积温度，缩短沉积时间，所以制备的C／C复合材料均匀性增加，组织结构主要为光滑层和各向同性组织，断裂方式为台阶式假塑性断裂．热处理后两种材料的弯曲强度和模量都降低，石墨化度增加．不加催化剂制备的复合材料的力学性能和石墨化度都高于加入催化剂条件下制备的复合材料．[第一段]     

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。     

石墨－铝硅复合材料的制备及性能

采用熔铸法制备了石墨－铝硅复合材料。金相显微镜测试结果表明，用这种方法能将裸体石墨均匀地分布到铝－硅合金中；性能测试结果表明，石墨－铝硅复合材料的常温抗拉强度略低于铝硅合金基材，但高温抗拉强度高于基材；热膨胀系数、磨损量都小于基体材料。通过研究还发现，ＧＭＣ－３复合材料在３００℃时的强度高于在２００℃时的强度，并具有较高的延伸率，是制造内燃机活塞的较理想材料。     

用均相沉淀法制备NiO-石墨复合材料

为提高石墨作为负极材料的性能,首先以球形石墨为原料,KMnO4为氧化剂,浓H2SO4为插层剂制备氧化石墨;再分别以球形石墨、氧化石墨为原料,尿素为沉淀剂,采用均相沉淀法制备NiO/石墨复合材料。应用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征材料结构及形貌。结果表明,氧化后石墨的主特征峰发生了向左的大角度偏移,层面呈现片层结构。以球形石墨为原料制备的复合材料中NiO均匀性较差,团聚明显,特征峰半峰幅宽较小,晶粒较大;以氧化石墨为原料制备的复合材料中NiO均匀分布,无团聚,特征峰半峰宽较宽,晶粒较小。采用均相沉淀法对石墨进行NiO修饰有效提高了其容量及循环稳定性能。     

原位合成莫来石碳化硅系复合材料

以铝硅系天然矿物蜡石和天然石墨为原料,通过碳热还原法原位合成了莫来石碳化硅系复合材料·并对合成复合材料的韧性、抗压强度和抗渣侵蚀性能进行了测定·研究结果表明,通过向蜡石中添加适量的天然石墨,并将蜡石和天然石墨的混合物在氩气气氛下加热到1550℃以上时,可以很容易地合成莫来石碳化硅系复合材料;原位还原合成的碳化硅多呈球状,颗粒粒径在1μm左右且均匀地分布在生成的莫来石相中;与单一的莫来石材料相比较,合成的莫来石-碳化硅系复合材料的韧性、抗压强度和抗渣侵蚀性能明显提高·     

微细石墨粉表面镀覆Cu的研究

采用化学镀Ｃｕ和电镀的方法,对微细石墨粉表面镀覆Ｃｕ层进行了研究,并扫描电镜（ＳＥＭ）和金相显微镜直接观察了Ｃｕ镀层的外貌,结果表明,在石墨粉表面可以直接化学镀覆金属含量达到３０－９８％,完整、均匀、致室的Ｃｕ镀层。     

铜-碳纤维复合材料热传导性的测试与分析

铜-碳纤维复合材料无论用做结构或功能元件,其热传导系数都是重要的物理性能指标之一。这类复合材料的热传导性能主要取决于其组成中的碳纤维含量与排布方式。由于碳纤维本身物理性能的显著方向性,因此研究其排列方式对热传导性能的影响具有重要的理论与实际意义。本文对几种不同碳纤维排列方式复合材料的导热系数的实测值与理论值进行了比较,证实复合材料在垂直于纤维方向上的导热系数不能简单地用混合法则进行估算。     

硫酸盐光亮镀铜组合光亮剂的研究

本文对硫酸盐光亮镀铜组合光亮剂进行了探索，将研制得到的三种组合光亮剂与进口光亮剂进行性能测试并比较。结果表明：研制的三种组合光亮剂性能虽然比进口光亮剂稍逊，但综合考虑，在生产上仍是可用的。     

镀铜膨胀石墨的制备

为改善铜与石墨的表面性能,采用化学镀铜工艺对膨胀石墨粉体进行表面镀覆,制备镀铜膨胀石墨,并利用TG-DTA、XRD、SEM分析方法对其进行表征.结果表明：在400～600 ℃范围内,镀铜膨胀石墨因膨胀石墨及镀铜层的氧化而增重,600 ℃后膨胀石墨烧蚀严重;镀铜膨胀石墨有明显的Cu衍射峰;铜颗粒均匀镀覆在膨胀石墨表面.该研究为膨胀石墨改性提供了借鉴.     

石蜡/膨胀石墨复合相变材料的结构与热性能

以有机物石蜡为相变材料、膨胀石墨为支撑结构，利用膨胀石墨的多孔吸附特性，制备出了石蜡含量分别为50％（质量分数，下同），60％，70％和80％的石蜡／膨胀石墨复合相变储热材料．采用扫描电镜（SEM）和差示扫描量热分析（DSC）对复合相变储热材料的结构和热性能进行了表征．结果表明：膨胀石墨吸附石蜡后仍然保持了原来疏松多孔的蠕虫状形态，石蜡被膨胀石墨微孔所吸附；复合相变储热材料的相变温度与石蜡相似，其相变潜热与基于复合材料中石蜡含量的潜热计算值相当．储（放）热性能测试结果表明，含80％石蜡的复合相变储热材料其储热时间比石蜡减少69．7％，放热时间减少80．2％．     

水热法制备碳纳米球修饰天然石墨材料CNS@NG

为改善石墨作为电极材料的性能,以葡萄糖和球形天然石墨为原料,采用水热法合成了碳纳米球修饰天然石墨材料CNS@NG。应用X射线衍射、扫描电子显微镜和拉曼光谱对样品的微观结构、形貌和组成进行表征。结果表明,由葡萄糖水热及碳化处理后形成的碳纳米球均匀地分布在球形天然石墨表面,所制备的合成材料样品较好地保持了天然石墨的晶体结构,表现出碳与石墨复合材料的拉曼特征,具有较好的稳定性。     

原位液相沉积法制备SnO2/石墨插层复合材料

为提高石墨作为锂离子电池负极材料的性能,将石墨进行氧化处理后,利用原位液相沉积法制备SnO2/石墨插层复合材料。利用红外、X射线衍射仪及扫描电镜等手段对所制备的材料进行表征。结果表明:石墨经氧化处理后,生成大量的极性基团,层间距扩大;原位液相沉积过程中,SnCl2.2H2O插入氧化石墨层间与氧化基团反应,生成SnO2;经过热处理,SnO2的结晶度得到提高,并均匀地分散在石墨层间。     

氧化石墨-银复合物的微波辅助合成与表征

采用休谟法以鳞片状石墨粉为原料制备了氧化石墨,并用微波法使其与硝酸银复合,制得氧化石墨与银的复合物.采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能量弥散X射线谱(EDS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等多种现代测试方法对石墨、氧化石墨、氧化石墨与银复合物的结构和组成进行了表征.结果表明,以微波辅助溶液混合法成功制得氧化石墨-银复合物.     

钨酸铜的生成及其氢还原过程的研究

本文提出一种生产微细钨铜复合粉的方法。将WO_3(或蓝钨)和CuO均匀混合,在空气中焙烧生成CuWO_4,再在氢气中还原,就能制得微细钨铜复合粉,其钨、铜两相分布均匀,钨颗粒细小且分布狭窄。本文详细地研究了钨酸铜的生成及其氢还原过程,与WO_3相比,发现两者的还原相变过程及动力学过程有某些差异。