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  • 简介:采用粉末冶金法,制备纳米SiO2颗粒(n-SiO2)、纳米SiC晶须(n-SiCw)和碳纳米管(CNTs)3种不同形态纳米相增强铜基复合材料,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和球/盘式摩擦磨损试验机等测试手段研究纳米添加相对铜基复合材料显微组织、物理性能和摩擦学性能影响。结果表明,纳米相可以显著提高铜基复合材料硬度,其中n-SiCw增强效果优于n-SiO2和CNTs;CNTs/Cu减摩耐磨效果优于SiO2/Cu和SiCw/Cu;0.75%-CNTs/Cu(质量分数)复合材料具有高硬度、优良减摩耐磨性能,是综合性能最佳复合材料。

  • 标签: 纳米相 复合材料 摩擦磨损 粉末冶金
  • 简介:用粒度为63μm和14μmSiC粉末为原料,在注射温度和注射压力分别为160℃和70MPa、粉末装载量(体积分数)为63%条件下,获得SiCp注射坯,经过溶剂脱脂和真空热脱脂以及1100℃/7h真空预烧结后,在1000℃、N2气氛下进行Al合金熔渗,制备高体积分数63%SiCp/Al复合材料电子封装壳体。研究表明,熔渗组织均匀、致密,SiC颗粒均匀分布在Al基体中。熔渗时需要严格控制熔渗时间,熔渗时间超过10min后会导致坯体被Al合金熔体过度熔渗,从而在复合材料表面产生Al合金层,时间越长,Al层厚度逐渐增加。最终制得高体积分数63%SiCp/Al复合材料封装壳体尺寸精度优于0.3%,其热物理性能优异,热膨胀系数和热导率分别为7.2×10-6K-1和180W/m·K,密度为3.00g/cm3,能够满足电子封装材料性能要求。

  • 标签: SIC/AL复合材料 电子封装 粉末注射成形 熔渗
  • 简介:以金属铜箔和镍粉为原料,采用涂覆法制备出Ni—Cu多孔薄膜。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、x射线衍射仪(XRD)、原予力显微镜(AFM)等设备对所制Ni-Cu薄膜显微结构、物相组成进行表征。通过压泡法对所制多孔薄膜通量及孔径进行测试,并探讨薄膜成孔机理。研究表明:所制备Ni-Cu多孔薄膜厚度约为50μm,平均孔径约10girl;涂覆面通过Ni粉松装烧结形成多孔结构;铜箔一测孔是由于Kirkendall效应所产生空位沿着晶界扩散在表面聚集而成。

  • 标签: Ni—Cu 多孔材料 Kirkendall效应
  • 简介:成本高、制备周期长、抗氧化性能差是目前C/C复合材料存在主要问题.作者简述了碳纤维对C/C复合材料成本影响,重点介绍了国内C/C复合材料制备工艺和抗氧化涂层方面的研究现状,探讨了今后发展方向.

  • 标签: C/C复合材料 制备工艺 抗氧化 涂层
  • 简介:以氯化钴(CoCl2·6H2O)和黄磷为原料,以无水乙醇水溶液为溶剂,采用溶剂热法制备星形磷化钴(Co2P)微晶,利用X射线衍射、扫描电镜等对产物物相和形貌进行表征,并分析Co2P生长机理和形貌演变过程。结果表明,所得产物为纯六方相Co2P,其形貌为由4~5个花瓣组成星形结构。星形结构尺寸约4μm,花瓣呈锥形,平均直径约700nm。反应温度、溶剂中无水乙醇与水体积比、反应时间等对星形Co2P微晶形成都具有一定影响。制备星形Co2P微晶最佳实验条件为:反应温度180℃,混合溶剂中V(Ethanol):V(H2O)=1:3,反应时间24h。

  • 标签: 磷化钴 溶剂热 星形
  • 简介:采用粉末冶金方法制备含短炭纤维湿式铜基摩擦材料,研究炭纤维含量对湿式摩擦材料摩擦磨损性能和力学性能影响,以及制动条件对动摩擦因数影响。结果表明:随着炭纤维含量及材料孔隙率增加、硬度及密度均降低,摩擦因数呈先增加后减小变化趋势,磨损量呈先减小后增大趋势。炭纤维含量为(质量分数)1%时材料摩擦磨损性能最好,摩擦因数最大且最稳定,磨损量最小。材料摩擦因数随着载荷增大而增大,随炭纤维含量增加磨损率呈先减小后增大趋势。炭纤维加入提高了材料能量许用值。

  • 标签: 湿式铜基摩擦材料 短切炭纤维 摩擦磨损
  • 简介:在AR2000ex型流变仪上对沉淀碳酸钙(Precipitatedcalciumcarbonate,PCC)在PEG(聚乙二醇)悬浮体系进行稳态剪切流变实验。通过2种方法来改变分散体系黏度:1)以PEG200(相对分子质量为200)为连续相,分散体系以10℃为间隔从10℃上升至50℃;2)在30℃用相同聚合物3种不同相对分子质量PEG(PEG200、PEG400和PEG600)。结果表明随着温度升高,PCC/PEG200分散体系临界剪切速率越来越大。在剪切增稠区内流动指数N随温度升高而降低,稠度系数K随着温度升高而升高。临界剪切速率以及临界剪切黏度与温度严格满足Arrhenius关系:η=Aexp[Ea/(RT)]。研究发现随温度变化临界剪切应力不变。随着PEG相对分子质量增加,分散体系黏度增加,临界剪切增稠速率减小。PCC粉末分形结构以及聚集体形貌使得体系相对黏度远大于硬球体系相对黏度。

  • 标签: 沉淀碳酸钙(PCC) 介质黏度(ηm) 剪切增稠 连续相
  • 简介:以固溶强化铜锡合金作为基体,以石墨和铅作为固体润滑剂,采用粉末冶金方法制备高速、重载条件用新型固体自润滑材料,研究铅对材料高温力学性能和摩擦学行为影响,通过分析摩擦表面和亚表面的微观形貌与结构探讨铅与石墨协同润滑机理。结果表明:在铜-石墨材料中添加铅可显著提高材料硬度和室温拉伸强度;铅添加可提高铜-石墨材料300℃以下高温压缩强度,Cu-9Sn-9Pb-10C在300℃高温压缩强度为215.3MPa;添加铅可显著提高铜-石墨材料在高速、重载条件下摩擦稳定性,并略微降低平均摩擦因数。

  • 标签: 铜-石墨材料 高速摩擦 微观结构 润滑机制
  • 简介:采用无压熔渗方法制备1种新型C/C-Cu复合材料,研究该材料与紫铜对偶在干摩擦往复运动条件下磨损行为,系统考察载荷30~70N和速度0.25~1.0m/s范围内摩擦副材料磨损性能;通过对磨损表面及磨屑显微分析,建立C/C-Cu复合材料磨损机制转变图。结果表明:在选定试验条件下,根据C/C-Cu复合材料磨损程度,可将磨损图划分为轻微磨损区和严重磨损区。在轻微磨损区,低载荷下主要磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损;在较高载荷下,磨损主要由磨屑膜脱落引起;在严重磨损区,复合材料磨损机制为剥落磨损。

  • 标签: 铜基复合材料 干摩擦 磨损机制 磨损图
  • 简介:Ni-Cr-Mo合金经冷压成型后于真空中以不同温度进行烧结.通过测定其相对密度、线收缩率、拉伸强度和硬度,研究烧结温度对合金性能影响.研究结果表明:当烧结温度不超过1330℃时,合金相对密度、收缩率、拉伸强度和硬度随烧结温度上升而缓慢增加;当温度上升到1360℃时,合金这些性能指标急剧增大;当温度上升到1390℃时,烧结后合金试样外形发生严重变形.

  • 标签: Hastelloy型合金 真空烧结 密度 力学性能
  • 简介:利用CEAST9340落锤式冲击试验机,通过高周期疲劳方式加载,测试冲击功、球表面积、WC-Co硬质合金球齿衬底厚度及聚晶金刚石层(PCD)层厚度对复合片球齿抗冲击性能影响;利用ANSYS软件对PCD层厚度对球齿抗冲击性能影响进行有限元分析;利用JSM-6360LV型扫描电子显微镜对样品断口形貌进行观察。研究结果表明:球齿冲击破碎率随冲击功增大而升高,随WC-Co硬质合金球齿衬底厚度增加及PCD层厚度减小而下降;在相同冲击功条件下,增大球齿球表面积则导致冲击破碎率下降;球齿抗冲击性能随WC-Co硬质合金球齿衬底厚度减小及PCD层厚度增加而下降。直径为14mm和16mm球齿部分可满足低风压抗冲击性要求但无法满足高风压抗冲击性能要求。

  • 标签: 潜孔钻头 聚晶金刚石球齿 冲击损伤 有限元分析 界面结构
  • 简介:以多种不同粒径MgO颗粒为第二相,以HA为基体,采用无压烧结法制备MgO/HA复合材料;研究MgO粒径与MgO/HA复合材料抗弯强度和断裂韧性之间关系,探讨冷处理对复合材料性能影响。结果表明:添加适宜粒径MgO颗粒能够提高HA复合材料抗弯强度和断裂韧性,其断裂韧性可达基体断裂韧性1.5倍,抗弯强度可达基体抗弯强度1.29倍,MgO颗粒增韧粒径范围为15~35μm,增强粒径范围为〈25μm。冷处理可以进一步提高复合材料强度和韧性,而且可以改变增韧和增强MgO粒径范围,使增强与增韧粒径重叠范围变宽。

  • 标签: MGO 羟基磷灰石(HA) 强韧化 冷处理
  • 简介:采用多靶磁控溅射技术,制备TiCN、VCN单层膜及一系列调制比为1不同调制周期TiCN/VCN多层膜。利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、高温摩擦磨损测试仪和扫描电子显微镜,研究各种薄膜微结构、力学性能及室温和高温摩擦磨损性能。研究表明:不同调制刷期TiCN/VCN多层膜硬度围绕混合法则计算硬度值上下波动,没有出现致硬现象。TiCN和VCN单层薄膜室温下摩擦因数很低,TiCN/VCN多层膜调制周期较小时摩擦因数较高,调制周期大于10nm时摩擦因数逐渐接近TiCN和VCN单层膜。700℃下,TiCN/VCN多层膜摩擦因数主要取决于表面生成TiO2和v205共同作用,与TiCN相比,TiCN/VCN多层膜高温摩擦因数较小。

  • 标签: TICN VCN 磁控溅射 力学性能 摩擦磨损性能
  • 简介:根据摩擦粘着理论公式,计算出粉末冶金摩擦材料摩擦因数与工作条件下测出摩擦因数接近,因此粉末冶金摩擦材料在摩擦过程中,同样可用粘着理论来解释。

  • 标签: 粘着理论 摩擦因数 计算公式 摩擦层
  • 简介:以FeMn合金粉末形式在铁基合金粉末中添加Mn元素,退火后得到Fe-Cu-Mn部分预合金粉末,采用模壁润滑温压工艺制备Fe-Cu-Mn-C合金,通过对合金密度与硬度测定以及形貌观察,研究Fe-Cu-Mn-C粉末压制与烧结行为,以及Mn含量对合金密度和力学性能影响。结果表明,通过退火处理实现部分预合金扩散而得到Fe-Cu-Mn粉末具有很好压制性能,Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C压坯密度达到7.37g/cm3,烧结密度为7.33g/cm3;添加适量Mn能有效提升铁基合金力学性能,其中Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C合金性能最佳,抗拉强度达到715MPa;随Mn含量增加,合金孔隙增多、密度下降,导致强度和硬度下降。合金局部氧化对性能产生一定负面影响。Mn含量对合金组织影响不大,Fe-2Cu-Mn-0.9C合金呈现混合显微组织,由铁素体、珠光体和少量贝氏体构成。Mn蒸发与凝聚是Fe-Cu-Mn-C烧结机制。

  • 标签: Fe-Cu—Mn 粉末冶金 组织 力学性能
  • 简介:综述纳米级(晶)钨基合金复合粉末制备技术,并对各种制备方法原理、工艺、原料及所得产品进行分析和介绍,同时指出纳米材料发展及应用前景.

  • 标签: 纳米级粉末 钨基合金复合粉末 制备技术
  • 简介:W-Cu梯度功能材料高W含量侧具有低热膨胀率、高强度和耐热流冲蚀等特点,高Cu含量另一侧具有高导热性能,而中间过渡层可使内部热应力获得良好缓和;该材料作为热沉材料、面向等离子体材料以及触头材料等应用具有非常大发展潜力,其研究受到广泛重视。本文作者对W-Cu梯度材料研究进展进行综合评述,介绍了W-Cu梯度功能材料设计、制备及评价方法;根据其工作环境,着重对W-Cu梯度功能材料致密性,热膨胀,热导率,热损蚀和热冲击等性能进行评价,并对W-Cu梯度功能材料进一步发展作了展望。

  • 标签: W-CU FGMS 设计 制备 评价
  • 简介:原位自生钛基复合材料以其高比强度和高比模量引起了人们广泛关注,尤其是如何提高其高温性能成为近年来钛基复合材料研究热点。该文详细综述了原位自生钛基复合材料各种制备方法、增强体与钛基体选择、各种增强体反应体系以及原位自生钛基复合材料组织结构与力学性能,指出了原位自生钛基复合材料今后发展方向。

  • 标签: 钛基复合材料 原位自生 制备方法 反应体系
  • 简介:用热重分析法研究低温条件下(450、500、550和600℃),氢气还原微尺度氧化铁还原动力学行为。结果表明:随氧化铁粉粒径减小和反应温度升高,初始反应速率加快,后期反应速率减慢。这是因为反应后期生成大量铁须,铁须之间形成搭桥,导致还原后粉末严重烧结并致密化,阻碍气体扩散,致使反应速率减慢。且随着粉体粒径减小,粉体表面吸附能增大,粉体致密程度提高,反应后期粘结现象更加严重,反应速率相应减慢。采用Hancock-Sharp方法分析微尺度氧化铁粉恒温还原动力学过程,发现前期阶段Fe2O3→Fe3O4,在500℃以下,相界面化学反应阻力所占比例较大,表明此阶段反应控速环节为界面化学反应,温度超过500℃时,则由界面化学反应机理和相转变机理共同控制,点阵结构由Fe2O3斜方六面体结构转变为Fe3O4立方结构;后期阶段Fe3O4→Fe,由于粉体发生粘结,还原反应控速环节转变为扩散控速。

  • 标签: 微尺度氧化铁粉 低温 氢气 Hancock-Sharp法 还原动力学
  • 简介:采用粉末冶金方法制备不同SiC含量SiC/Fe-3Cu-C-2Ni-1.5Cr-0.5Mo复合材料,采用硬度计、扫描电镜、电子万能试验机、万能摩擦磨损试验机对材料进行测试,研究SiC含量对铁基合金密度、组织结构、力学性能和干摩擦磨损性能影响规律,并探讨其摩擦磨损机理。结果表明:当SiC加入量为0.5%~2%(质量分数)时,复合材料密度和强度均降低,但硬度和耐磨性能显著提高;当SiC加入量达到5%时,复合材料密度、强度、硬度及耐磨性能均大幅降低。SiC含量为1.5%复合材料耐磨性能最佳并能保持良好力学性能,有望在气门导管、传动小齿轮等机械零部件上得到运用。复合材料磨损机理为粘着磨损和磨粒磨损。

  • 标签: 铁基复合材料 SIC颗粒 耐磨性能 磨损机制