激光沉积法制备受电弓滑板用石墨/Cu梯度复合材料

发布时间：2023-07-01 12:34

　　受电弓滑板是电力机车从供电接触网获取电能的关键部件，本文以石墨粉和锡青铜粉末为原料，采用化学镀法制备了镀层良好的镀铜石墨粉，改善了石墨与铜之间的润湿性，研究了镀液成分、施镀温度、石墨装载量等工艺参数对镀覆效果的影响；利用激光沉积法制备了石墨/Cu梯度复合材料，并应用多功能表面性能测试仪和磨损试验机研究了其摩擦磨损性能。得出以下结论： （1）主盐浓度过低，还原出来的铜无法完全包覆石墨颗粒，镀层颜色暗；主盐浓度过高，会产生多余的金属铜单质，提高实验成本，浓度为50g/L时镀层最佳。还原剂量少时，无法还原足够铜，镀层不完整；还原剂量多时，铜离子不仅参与置换反应，也会以单质铜的形式出现，浓度为13g/L时镀层最佳。分散剂醋酸的浓度小时，团聚的石墨颗粒无法充分分散，表面未包覆足够的铜；分散剂醋酸的浓度大时，其与铜离子形成过多的络合物会降低反应速度，减少了生成的镀铜含量，影响了镀覆效果，分散剂醋酸加入量选为10ml。随石墨装载量增加,镀铜层沉积速率降低；随温度升高，铜层沉积速率逐渐升高。化学镀铜的最优工艺参数为：50g/L CuSO4·5H2O，13g/L甲醛，10ml/L醋酸（36%），施镀温度...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 受电弓滑板研究现状
        1.2.1 国外的研究状况
        1.2.2 国内的研究状况
    1.3 功能梯度材料
        1.3.1 功能梯度材料发展概况及研究现状
        1.3.2 功能梯度材料的制备工艺
        1.3.3 铜基梯度材料
    1.4 激光快速成形技术的研究进展及其在功能梯度材料上的应用
        1.4.1 激光快速成形技术的原理及特点
        1.4.2 国内外激光快速成形技术的研究进展
        1.4.3 激光快速成形技术在功能梯度材料上的应用
    1.5 本论文主要研究内容
第二章 实验内容及研究方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法与工艺
        2.2.1 整体实验技术方案
        2.2.2 石墨表面化学镀铜实验技术方案
        2.2.3 激光沉积实验技术方案
    2.3 实验设备
        2.3.1 石墨化学镀铜实验设备
        2.3.2 激光沉积实验设备
        2.3.3 分析检测设备
    2.4 本章小结
第三章 石墨颗粒表面化学镀铜
    3.1 引言
    3.2 化学镀铜机理
    3.3 化学镀铜液组分对镀覆效果的影响
        3.3.1 甲醛法镀液组分参数对镀覆效果的影响
        3.3.2 锌粉法镀液组分参数对镀覆效果的影响
    3.4 化学镀铜工艺参数对镀覆效果的影响
        3.4.1 化学镀方法对比
        3.4.2 石墨装载量对镀层的影响
        3.4.3 温度对镀层的影响
    3.5 本章小结
第四章 石墨/Cu 梯度复合材料的制备与研究
    4.1 引言
    4.2 实验结果分析
        4.2.1 激光沉积层宏观表面形貌分析
        4.2.2 激光沉积层金相组织分析
        4.2.3 激光沉积层硬度分析
        4.2.4 激光沉积层耐磨性分析
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3836259