Sn改性对道岔滑床板用铜基石墨复合材料摩擦磨损性能的影响 被引量：2

1

作者 高瑞鹏 王怡然 刘萌萌 《热加工工艺》 北大核心 2021年第24期80-86,共7页

针对传统铜基石墨自润滑材料在低速高载工况下界面结合强度低,石墨易剥离、脱落导致材料力学性能与磨损性能下降等问题,采用Sn元素对石墨表面改性提高铜基石墨材料的摩擦磨损性能,并应用于道岔滑床板工况。采用化学镀方法在石墨表面镀Sn... 针对传统铜基石墨自润滑材料在低速高载工况下界面结合强度低,石墨易剥离、脱落导致材料力学性能与磨损性能下降等问题,采用Sn元素对石墨表面改性提高铜基石墨材料的摩擦磨损性能,并应用于道岔滑床板工况。采用化学镀方法在石墨表面镀Sn,然后将镀覆后的石墨与铜粉、镍粉通过粉末冶金的方式制备成Sn改性铜基石墨复合材料。研究了Sn改性铜基石墨复合材料与尖轨钢U75V配副的摩擦磨损性能。研究得出以下结论:经过Sn改性后,铜基石墨复合材料磨损失重下降88.43%,摩擦系数未明显改善,磨损失重与摩擦系数随石墨含量增加而逐渐降低,在石墨含量为6wt%时分别达到0.321g/m^(3)和0.199的最小值。 展开更多

关键词 石墨表面改性 铜基石墨复合材料 摩擦磨损 道岔滑床板

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石墨粒径大小对铜基石墨复合材料摩擦学性能的影响 被引量：7

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作者 陈亚军 马刘洋 +3 位作者 李晨 温恒 陈堃 解挺 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第3期317-321,共5页

文章采用雾化纯铜粉作为基体,粒径为2、30、60、90μm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... 文章采用雾化纯铜粉作为基体,粒径为2、30、60、90μm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30μm时,密度达到最大值7.51 g/cm3,硬度为53 HV。摩擦试验结果显示,石墨粒径为30μm时,磨损量最小。通过成分面扫描分析接触面石墨覆盖情况,研究了石墨在摩擦表面的成膜分布情况,结果发现随着石墨粒径的变大,石墨成膜覆盖率变小。 展开更多

关键词 铜基石墨复合材料 片状石墨 粒径 摩擦学性能 石墨覆盖程度

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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

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作者 孟响 解挺 +3 位作者 陈堃 张龙肖 徐建 李文博 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第9期1191-1195,1223,共6页

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... 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)m^(3);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)m^(3)。 展开更多

关键词 离散元 铜基石墨复合材料 石墨粒径 石墨体积分数 摩擦磨损性能

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石墨烯增强铜基复合材料的制备及性能研究

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作者 白伟伟 杨琳 肖治理 《热加工工艺》 北大核心 2024年第17期69-72,共4页

以三维泡沫铜为基体,采用化学气相沉积得到石墨烯铜复合体,同时解决了石墨烯在铜基体中分散性和界面结合问题,再用铜粉填充泡沫铜孔隙,然后真空热压制备石墨烯增强铜基复合材料。探究了石墨烯对铜基体复合材料导电性及拉伸性能的增强效... 以三维泡沫铜为基体,采用化学气相沉积得到石墨烯铜复合体,同时解决了石墨烯在铜基体中分散性和界面结合问题,再用铜粉填充泡沫铜孔隙,然后真空热压制备石墨烯增强铜基复合材料。探究了石墨烯对铜基体复合材料导电性及拉伸性能的增强效果。研究发现,石墨烯对铜基体性能有明显增强作用,在50 sccm甲烷通量下15 min时沉积的石墨烯性能增强效果最佳。热压制备的石墨烯增强铜基复合材料的导电性能达到86.2%IACS,抗拉强度提高到338 MPa,屈服强度也达到214 MPa。 展开更多

关键词 泡沫铜 化学气相沉积 石墨烯铜基复合材料 导电性 拉伸性能

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氧化石墨烯/铜基复合材料的微观结构及力学性能 被引量：16

5

作者 洪起虎 燕绍九 +2 位作者 杨程 张晓艳 戴圣龙 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1-7,共7页

采用球磨和真空热压烧结方法成功制备氧化石墨烯/铜复合材料。利用OM,SEM,XRD,显微硬度计和电子万能试验机等分析球磨后的复合粉形貌,研究氧化石墨烯添加量对复合微观结构及力学性能的影响。结果表明:制备的氧化石墨烯/铜基复合材料组... 采用球磨和真空热压烧结方法成功制备氧化石墨烯/铜复合材料。利用OM,SEM,XRD,显微硬度计和电子万能试验机等分析球磨后的复合粉形貌,研究氧化石墨烯添加量对复合微观结构及力学性能的影响。结果表明:制备的氧化石墨烯/铜基复合材料组织致密,氧化石墨烯以片状形态较均匀地分布在铜基体中,并与铜基体形成良好的结合界面。氧化石墨烯质量分数为0.5%时,复合材料的综合力学性能较好,显微硬度和室温压缩强度分别为63HV和276MPa,相对于纯铜基体分别提高了8.6%和28%。其强化机理为剪切应力转移强化、位错强化和细晶强化。 展开更多

关键词 氧化石墨烯/铜基复合材料 真空热压烧结 微观结构 力学性能

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镀铜碳纤维-镀铜石墨-铜基复合材料的制备与性能研究 被引量：8

6

作者 许少凡 顾斌 +1 位作者 李政 王成福 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1-4,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 碳纤维-镀铜石墨-铜基复合材料 电阻率 抗弯强度 耐磨性

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碳纤维对镀铜石墨-铜基复合材料组织与性能的影响 被引量：7

7

作者 许少凡 李政 +1 位作者 何远程 王成福 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期62-64,共3页

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... 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。 展开更多

关键词 碳纤维/镀铜石墨-铜基复合材料 抗弯强度 耐磨性

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工艺参数对石墨/铜基复合材料导电性能的影响 被引量：8

8

作者 郭斌 胡明 金永平 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期4-6,84,共4页

为了制备导电性能良好的石墨/铜基复合材料,研究了球磨时间、热压烧结及热挤压等工艺参数对其导电性能的影响;用扫描电镜分析了材料的拉伸断口形貌。结果表明:复合材料的导电性随球磨时间的延长和挤压温度的提高呈现先升高后降低的规律... 为了制备导电性能良好的石墨/铜基复合材料,研究了球磨时间、热压烧结及热挤压等工艺参数对其导电性能的影响;用扫描电镜分析了材料的拉伸断口形貌。结果表明:复合材料的导电性随球磨时间的延长和挤压温度的提高呈现先升高后降低的规律;提高挤压比和烧结温度、增加热压烧结时的压力以及延长烧结保温时间均有利于改善复合材料的导电性;球磨3 h石墨/铜复合粉经压制(压力700 MPa、保压30 s)、真空热压烧结(压力48 MPa、烧结温度600℃、保温1 h)和热挤压(挤压温度750℃、挤压比16)后,铜基体连接成连续的三维网络,且石墨均匀分布在网络之间,有效地发挥了石墨/铜基复合材料中铜的导电性。 展开更多

关键词 石墨/铜基复合材料 机械球磨 热压烧结 热挤压 导电性

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碳纤维对镀铜石墨-铜基复合材料性能的影响 被引量：9

9

作者 李政 许少凡 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2004年第4期41-41,43,共2页

研究了镀铜石墨-铜基复合材料中镀铜碳纤维对复合材料电阻、硬度和抗弯强度的影响。结果表明:在镀铜石墨-铜基复合材料中加入镀铜碳纤维可以明显地提高其抗弯强度和硬度,但对材料的电阻率作用并不明显。

关键词 镀铜石墨-铜基复合材料 碳纤维 抗弯强度

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制备工艺参数对超大颗粒石墨/铜基复合材料结构及相对密度的影响 被引量：3

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作者 张铭君 刘培生 宋帅 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期406-415,共10页

石墨/铜基复合材料可以同时具有良好的导热性和润滑性。本文尝试采用超大粒度(粒度约为1500μm)的石墨颗粒制备石墨/铜基复合材料,以获得更加简便高效的制备工艺方法以及性能优良的复合制品。采用粉末烧结工艺探讨了不同工艺参数对复合... 石墨/铜基复合材料可以同时具有良好的导热性和润滑性。本文尝试采用超大粒度(粒度约为1500μm)的石墨颗粒制备石墨/铜基复合材料,以获得更加简便高效的制备工艺方法以及性能优良的复合制品。采用粉末烧结工艺探讨了不同工艺参数对复合材料内部组织结构及相对密度的影响。结果发现:影响该复合材料组织结构的主要因素为石墨添加量及其颗粒的粒度,石墨颗粒粒度为1500μm的复合材料相对密度较大,1000℃烧结2.5 h时相对密度高达0.67;采用等质量的较小粒度石墨颗粒时,同样条件下烧结所得的复合材料相对密度较小,石墨颗粒粒度为120μm的复合材料相对密度仅为0.43。 展开更多

关键词 石墨/铜基复合材料 组织结构 相对密度

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石墨烯/铜基复合材料织构表面的摩擦特性 被引量：2

11

作者 徐林红 杨皓 +1 位作者 康红梅 侯宇程 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期75-83,共9页

目前针对石墨烯/铜基复合材料的研究主要集中在复合材料的制备工艺对材料性能的影响上,对石墨烯/铜基复合材料表面摩擦特性影响还缺乏深入探究。采用热压烧结法制备石墨烯/铜基复合材料,并利用激光在复合材料表面完成不同尺寸和形态的... 目前针对石墨烯/铜基复合材料的研究主要集中在复合材料的制备工艺对材料性能的影响上,对石墨烯/铜基复合材料表面摩擦特性影响还缺乏深入探究。采用热压烧结法制备石墨烯/铜基复合材料,并利用激光在复合材料表面完成不同尺寸和形态的微织构加工,探究织构化和石墨烯对复合材料表面摩擦特性的影响。测试结果发现:当石墨烯含量为0.5%时,该复合材料存在一个硬度峰值为140 HV,比铜合金基体的硬度提高了近27%。同时具有凹坑织构的复合材料表面摩擦因数及磨痕宽度随表面织构直径的增加而呈现“下降-上升”趋势,其中凹坑直径为200μm时,各项指标达到最小,摩擦因数为0.377,磨痕宽度为231μm,可以看出合适的织构形状、尺寸以及适当的石墨烯含量使得石墨烯/铜基复合材料在减磨性和耐磨性方面有所提高。将激光表面织构化技术与粉末冶金技术相结合,为改善零部件表面摩擦磨损性能提供了一种新的工艺。 展开更多

关键词 石墨烯/铜基复合材料 热压烧结 凹坑织构 摩擦磨损

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石墨烯增强铜基复合材料的制备与性能 被引量：9

12

作者 王忠勇 高文理 《热加工工艺》 北大核心 2019年第18期76-80,共5页

为了改善石墨烯在铜基体中的分散性和界面结合性,采用溶液混合法、球磨法使石墨烯包覆铜粉颗粒,采用真空热压烧结法制备石墨烯/铜基(GR/Cu)复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)观察复合粉体形貌,测试材料的致密度、硬度、导电性及摩擦磨... 为了改善石墨烯在铜基体中的分散性和界面结合性,采用溶液混合法、球磨法使石墨烯包覆铜粉颗粒,采用真空热压烧结法制备石墨烯/铜基(GR/Cu)复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)观察复合粉体形貌,测试材料的致密度、硬度、导电性及摩擦磨损性能,并根据摩擦表面形貌分析磨损机制。结果表明:石墨烯能够均匀分散在铜基体中,随着石墨烯含量的增加,复合材料的硬度呈先增加后减小的趋势。当石墨烯质量分数为0.3wt%时复合材料综合性能较好,显微硬度为80 HV,比纯铜提高了12.7%,磨损量比纯铜减少了33%。 展开更多

关键词 石墨烯/铜基复合材料 力学性能 摩擦磨损

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石墨烯增强铜基复合材料制备工艺及性能的研究进展 被引量：4

13

作者 潘信诚 林政淇 +1 位作者 杨柳 邓丽萍 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-10,共10页

作为常用的金属材料,铜因强度较低而应用范围受限,石墨烯具有优异的综合性能,作为极具潜力的增强体而受到广泛关注。石墨烯增强铜基复合材料兼具了铜和石墨烯的优良性能而成为了重要的研究对象。介绍了石墨烯增强铜基复合材料的制备工... 作为常用的金属材料,铜因强度较低而应用范围受限,石墨烯具有优异的综合性能,作为极具潜力的增强体而受到广泛关注。石墨烯增强铜基复合材料兼具了铜和石墨烯的优良性能而成为了重要的研究对象。介绍了石墨烯增强铜基复合材料的制备工艺与综合性能,重点讨论了各种制备工艺的特点、强化机制、构型设计,总结了针对复合界面结合弱与石墨烯分散困难这2类主要技术难点的解决途径,最后对石墨烯增强铜基复合材料的制备工艺进行了展望。 展开更多

关键词 石墨烯增强铜基复合材料 制备工艺 构型设计 强化机制

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石墨烯铜基复合材料制备与强化机制研究进展 被引量：1

14

作者 王自有 王鑫 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1-9,共9页

铜基材料的强度与电导率互相矛盾,其已成为高端铜材研发的关键技术瓶颈。石墨烯因其独特的结构和性质,可作为铜基材料理想的增强体,可显著提高材料的力学性能。为此,针对国内外相关研究现状,详细阐述了当前石墨烯铜基复合材料的制备方法... 铜基材料的强度与电导率互相矛盾,其已成为高端铜材研发的关键技术瓶颈。石墨烯因其独特的结构和性质,可作为铜基材料理想的增强体,可显著提高材料的力学性能。为此,针对国内外相关研究现状,详细阐述了当前石墨烯铜基复合材料的制备方法,即粉末冶金法、分子水平混合法、化学气相沉积法以及电化学沉积法等。同时,对石墨烯在铜基复合材料中的强化机理做出解释,并提出相应的计算公式进行量化处理,以便于将实验值与理论值进行对比。最后,对未来石墨烯铜基复合材料的性能改进(包括高质量单层石墨烯制备)和石墨烯-铜取向结晶一致进行了展望。 展开更多

关键词 石墨烯铜基复合材料 强化机理 高铁接触线

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石墨/铜铬自润滑复合材料的制备和性能 被引量：4

15

作者 王文芳 李灿民 +1 位作者 吴玉程 张萍 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第22期72-73,77,共3页

通过机械合金化制备了Cu-Cr合金粉末,采用粉末冶金法制备了Cu-Cr-C复合材料。改变合金含量,探讨了复合材料的密度、硬度、抗弯强度、电阻率以及显微组织的变化情况。结果表明,随着铬含量的增加,复合材料的密度和抗弯强度先增大后减小,... 通过机械合金化制备了Cu-Cr合金粉末,采用粉末冶金法制备了Cu-Cr-C复合材料。改变合金含量,探讨了复合材料的密度、硬度、抗弯强度、电阻率以及显微组织的变化情况。结果表明,随着铬含量的增加,复合材料的密度和抗弯强度先增大后减小,硬度逐渐升高。 展开更多

关键词 石墨/铜基复合材料 粉末冶金 机械合金化 组织性能

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AuNPs掺杂铜基石墨烯电极的制备及其与镓金属界面性质的研究

16

作者 纪越 梁亚松 张志佳 《功能材料》 北大核心 2025年第7期7022-7028,共7页

探究了金纳米颗粒(AuNPs)对铜基石墨烯(Cu-Gr)复合材料电极及其与镓基液态金属界面接触的微观影响机制。通过化学气相沉积法(CVD)和浸渍还原法制备了AuNPs掺杂的Cu-Gr三维导电复合材料电极。采用SEM,XPS,XRD和拉曼等实验手段对电极材料... 探究了金纳米颗粒(AuNPs)对铜基石墨烯(Cu-Gr)复合材料电极及其与镓基液态金属界面接触的微观影响机制。通过化学气相沉积法(CVD)和浸渍还原法制备了AuNPs掺杂的Cu-Gr三维导电复合材料电极。采用SEM,XPS,XRD和拉曼等实验手段对电极材料的成分和微观形貌进行表征。为了探究AuNPs掺杂影响的微观机理,利用第一性计算原理分析了Au掺杂Cu-Gr电极和Cu-Gr与镓(Ga)金属界面的态密度和投影态密度。研究结果表明,AuNPs掺杂前后复合材料电极电阻值降低了15.0%;C的p带中心从-4.112降低到-4.873 eV,优化了C的电子活性,加速了界面之间电子传输;Cu-Gr界面结合能从0.026增加到0.959 eV,提高了复合材料电极的稳定性能;Au的d轨道与C的p轨道,Ga的p轨道形成p-d-p杂化形式,增加了界面之间的键合,提高了界面之间的载荷传递效率。 展开更多

关键词 金纳米颗粒 铜基石墨烯复合材料 导电性能 界面接触 第一性计算原理

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烧结温度对石墨/铜复合材料微观组织与性能的影响 被引量：7

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作者 王靖 刘锦平 +2 位作者 孙科 王泽瑾 冷翔 《有色金属科学与工程》 CAS 2020年第1期51-59,共9页

通过超声波分散结合机械球磨湿磨法对铜粉和石墨粉进行混料,利用放电等离子烧结(SPS)技术制备石墨/铜复合材料。运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和电导仪等表征手段,研究了烧结温度对石墨/铜复合材料的微观组织与性能的影响。结果... 通过超声波分散结合机械球磨湿磨法对铜粉和石墨粉进行混料,利用放电等离子烧结(SPS)技术制备石墨/铜复合材料。运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和电导仪等表征手段,研究了烧结温度对石墨/铜复合材料的微观组织与性能的影响。结果表明:超声波分散和机械球磨湿磨法可使石墨均匀分散于铜基体,并与铜基体形成良好的界面结合。当烧结温度从700℃升高到750℃,石墨/铜复合材料的相对密度、维氏硬度、抗压强度和电导率分别提高了1.6%,6.7%,11.3%和5.3%;当烧结温度从750℃升高至900℃时,其相对密度、维氏硬度、抗压强度和电导率均呈现下降趋势。当烧结温度为750℃时,石墨/铜复合材料组织均匀致密,平均晶粒尺寸约为6.4μm,相对密度为96.3%,维氏硬度(HV0.5)为60.7,抗压强度为422 MPa、电导率为86.7%IACS,综合性能较优。 展开更多

关键词 烧结温度 机械球磨法 放电等离子烧结 石墨/铜基复合材料 组织性能

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