Diamond/Cu基复合材料的组织及性能研究

发布时间：2021-12-19 06:13

　　铜及铜合金作为一种重要的金属结构材料和功能材料,其在机械工业、电子领域、航空航天等领域应用广泛,但是随着技术的进步,对材料的性能的要求越来越高,铜及铜合金已经不能满足技术的发展对材料性能的要求。铜基复合材料不仅具有铜及铜合金的高导热性、导电性,而且还弥补了铜的强度低、耐磨性和高温性能差,被广泛的应用于电子封装、电刷、电接触原件及电阻焊电极等领域。金刚石在目前自然界中已知物质中具有最高的硬度,且具有高耐磨性,低热膨胀系数等优异性能。将金刚石添加到铜及铜合金中,能够制备出具有优异的综合性能的铜基复合材料。本文通过SPS法制备出微米金刚石（MD）/Cu基复合材料和纳米金刚石（ND）/Cu基复合材料。研究了金刚石含量对复合材料抗拉强度、导热率、硬度和耐磨等性能的影响,通过扫描电镜对金刚石颗粒的分布、界面的结合、断口形貌和磨损形貌进行了观察和利用能谱仪对磨屑等进行元素分析。结果表明:（1）随着MD含量的增加,复合材料的抗拉强度先增后减。当MD含量为1wt%时,复合材料的抗拉强度最高为221.35MPa。当MD含量为2wt%时,复合材料的热导率最高为333W/（m·K）。MD的加入能够明显提高复合... 

【文章来源】：南昌航空大学江西省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    引言
    1.1 颗粒增强铜基复合材料
        1.1.1 铜基复合材料的研究现状
    1.2 金刚石增强铜基复合材料的应用以及研究进展
        1.2.1 金刚石的的结构
        1.2.2 金刚石的分类
        1.2.3 金刚石的性质
    1.3 金刚石/Cu基复合材料的研究现状
    1.4 研究的意义及内容
第二章实验仪器及方法
    2.1 实验材料及实验仪器
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验材料及设备
    2.2 实验流程
        2.2.1 复合粉料制备
        2.2.2 Cu基复合材料的制备
    2.3 性能检测
        2.3.1 密度
        2.3.2 热导率的检测
        2.3.3 SEM分析
        2.3.4 抗拉强度及延伸率
        2.3.5 显微硬度
        2.3.6 摩擦磨损
第三章 Diamond/Cu复合材料的组织与性能研究
    3.1 MD/Cu基复合材料的组织及性能研究
        3.1.1 MD/Cu基复合材料的微观组织
        3.1.2 MD/Cu基复合材料的密度及热导率
        3.1.3 MD/Cu基复合材料的硬度及抗拉强度
        3.1.4 MD/Cu基复合材料的断裂机制
    3.2 ND/Cu基复合材料的组织和性能
        3.2.1 ND/Cu基复合材料的微观组织
        3.2.2 ND/Cu基复合材料的致密度及热导率
        3.2.3 ND/Cu基复合材料的硬度及抗拉强度
        3.2.4 ND/Cu基复合材料的断裂机制
    3.3 本章小结
第四章 Diamond/Cu基复合材料摩擦磨损性能研究
    4.1 MD/Cu复合材料的摩擦磨损性能
        4.1.1 不同含量的MD对复合材料的摩擦磨损性能的影响
        4.1.2 不同载荷对MD/Cu基复合材料摩擦磨损性能的影响
        4.1.3 不同转速对MD/Cu基复合材料摩擦磨损性能的影响
    4.2 ND/Cu基复合材料的摩擦磨损性能
    4.3 本章结论
第五章 结论与展望
    5.1 本文全结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米金刚石在功能材料领域中的应用[J]. 李敏,栗正新,惠明,黄继红.  金刚石与磨料磨具工程. 2016(04)
[2]机械合金化制备铜石墨复合粉体的研究[J]. 王娇娇,陈文革,马佳.  粉末冶金技术. 2016(04)
[3]单晶金刚石机械研磨与化学机械抛光工艺[J]. 薛洪明,金洙吉,史卓颖.  纳米技术与精密工程. 2015(02)
[4]喷射成形颗粒增强金属基复合材料研究进展[J]. 司朝润,张贤杰,王俊彪.  功能材料. 2015(01)
[5]机械合金化制备（Al2O3+Gr）/Cu复合材料的性能[J]. 李斌,刘贵民,丁华东,闫涛,朱晓莹.  粉末冶金技术. 2014(03)
[6]放电等离子烧结技术的研究现状及进展[J]. 王庆福,张彦敏,国秀花,宋克兴.  稀有金属与硬质合金. 2014(03)
[7]高压熔渗金刚石/铜复合材料的低温导热特性[J]. 郭宏,王光宗,贾成厂,张习敏.  复合材料学报. 2014(03)
[8]纳米金刚石的应用及表面处理技术研究进展[J]. 何小芳,罗四海,曹新鑫.  硅酸盐通报. 2013(05)
[9]铜基复合材料的研究新进展[J]. 韩昌松,郭铁明,南雪丽,惠枝,张定仓.  材料导报. 2012(19)
[10]放电等离子烧结技术进展[J]. 王松,谢明,张吉明,杨有才,刘满门,陈永泰,王塞北.  贵金属. 2012(03)



本文编号：3543910