原位合成自润滑（Ni 9 B+C）Cu复合材料及其性能研究
发布时间：2021-10-28 11:14
众所周知,金属铜具有许多优异性能,因此在日常生活中被广泛运用,但铜的低强度、低硬度和较差的耐磨性严重限制了其工业化应用。为了在保持铜材料的导电导热性、耐腐蚀性和可加工特性的基础上大幅提高其强度和耐磨性,可以考虑加入纤维、晶须或颗粒状增强相进行复合化,从而满足现代工业的需求。本文中的实验是以Cu-Ni合金粉末和B4C粉末为原料,利用Ni与B4C间的原位反应在铜基体中同步引入了强化相Ni2B和自润滑相C单质,并通过热压烧结制备了（Ni2B+C）/Cu复合材料,对其进行了热挤压。之后,运用涡流电导仪、维氏硬度计及阿基米德排水法测试了复合材料的电导率、硬度和密度;采用HT-1000摩擦磨损试验机评价了复合材料的室温摩擦磨损性能;利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜和能谱仪考察了复合材料的显微组织、相组成和磨损表面形貌;通过扩散偶实验和动力学分析研究了原位反应产物的生长规律。本文得到的主要结论如下:（1）随着烧结温度的提高,复合材料的导电率持续提高,而硬度和导电率先上升后下降,对比分析可以确定最佳的烧结温度为900℃,保温时间为1.5 h。当烧结温度过低时,反应体系中的B4C大量存在...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同元素对铜基体导电率的损害程度[40]
1 前言相的方法来增强铜材料。关于制备(Ni2B+C)/Cu 复合材料的方法，目前几乎没有研究人员在进行报道。通1-2，1-3 和 1-4 分别为 Cu-Ni、Cu-B 和 Cu-C 的二元平衡相图进行分析[42]，发现图1-4 中在 Cu-B 体系和 Cu-C 体系一直没有形成固溶体，它们的存在形式都是单相 1-2 中，发现在温度 1084℃以下就会有 Cu-Ni 固溶体的产生，所以在复合材料过程中，只有 Cu-Ni 固溶体会影响材料的导电性。通过利用粉末冶金法来i2B+C)/Cu 复合材料，然后控制其制备过程中的反应温度来有效的阻止 Cu-Ni 固溶。
图 1-3 Cu-B 二元平衡相图[43]Fig.1-3 Equilibrium phase diagram of Cu-B binary alloys[43]
【参考文献】：
期刊论文
[1]非连续相混杂增强金属基复合材料的研究进展[J]. 李剑云,谢敬佩,王爱琴,朱鹏飞. 粉末冶金工业. 2016(06)
[2]半自动维氏硬度测量系统三种压痕测量方法对结果的影响[J]. 孔繁伟,景修静,韩玉楠,贺慧超,李小红,刘凯. 中国石油和化工标准与质量. 2014(12)
[3]高强高导铜合金的研究现状与发展趋势[J]. 朱承程,马爱斌,江静华,宋丹. 热加工工艺. 2013(02)
[4]铜合金材料及加工发展[J]. 钟卫佳,娄花芬. 中国金属通报. 2011(39)
[5]H13钢氧化磨损行为的研究[J]. 陈康敏,王兰,王树奇,魏敏先. 摩擦学学报. 2011(04)
[6]铸造法制备金属基复合材料的研究现状[J]. 熊光耀,郑美珠,赵龙志. 铸造技术. 2011(04)
[7]陶瓷颗粒增强铜基复合材料研究进展[J]. 徐少春,杨军,崔雅茹. 热加工工艺. 2009(10)
[8]原位合成钛基复合材料的最新进展[J]. 肖代红,黄伯云. 粉末冶金技术. 2008(03)
[9]溶胶-凝胶法制备Al2O3弥散强化铜基复合材料[J]. 刘柏雄,韩宝军,陈一胜. 铸造. 2006(03)
[10]铜及铜合金带材导电率的涡流测试方法[J]. 李湘海. 理化检验(物理分册). 2005(08)
博士论文
[1]碳纳米管、氧化铝颗粒协同增强铜基复合材料及表面涂层[D]. 崔照雯.北京科技大学 2015
硕士论文
[1]纳米碳和HBN混杂增强Cu-Ti3SiC2-C复合材料的制备及性能研究[D]. 刘晚霞.西南交通大学 2017
[2]N掺杂对6H-SiC氧化速率特性的影响[D]. 凌显宝.西安电子科技大学 2014
[3]陶瓷颗粒Ti3SiC2-碳纤维弥散强化铜基复合材料组织和性能研究[D]. 赵清碧.合肥工业大学 2009
[4]导电复合材料的制备及其性能的研究[D]. 熊佳.西北工业大学 2005
本文编号：3462729
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同元素对铜基体导电率的损害程度[40]
1 前言相的方法来增强铜材料。关于制备(Ni2B+C)/Cu 复合材料的方法，目前几乎没有研究人员在进行报道。通1-2，1-3 和 1-4 分别为 Cu-Ni、Cu-B 和 Cu-C 的二元平衡相图进行分析[42]，发现图1-4 中在 Cu-B 体系和 Cu-C 体系一直没有形成固溶体，它们的存在形式都是单相 1-2 中，发现在温度 1084℃以下就会有 Cu-Ni 固溶体的产生，所以在复合材料过程中，只有 Cu-Ni 固溶体会影响材料的导电性。通过利用粉末冶金法来i2B+C)/Cu 复合材料，然后控制其制备过程中的反应温度来有效的阻止 Cu-Ni 固溶。
图 1-3 Cu-B 二元平衡相图[43]Fig.1-3 Equilibrium phase diagram of Cu-B binary alloys[43]
【参考文献】：
期刊论文
[1]非连续相混杂增强金属基复合材料的研究进展[J]. 李剑云,谢敬佩,王爱琴,朱鹏飞. 粉末冶金工业. 2016(06)
[2]半自动维氏硬度测量系统三种压痕测量方法对结果的影响[J]. 孔繁伟,景修静,韩玉楠,贺慧超,李小红,刘凯. 中国石油和化工标准与质量. 2014(12)
[3]高强高导铜合金的研究现状与发展趋势[J]. 朱承程,马爱斌,江静华,宋丹. 热加工工艺. 2013(02)
[4]铜合金材料及加工发展[J]. 钟卫佳,娄花芬. 中国金属通报. 2011(39)
[5]H13钢氧化磨损行为的研究[J]. 陈康敏,王兰,王树奇,魏敏先. 摩擦学学报. 2011(04)
[6]铸造法制备金属基复合材料的研究现状[J]. 熊光耀,郑美珠,赵龙志. 铸造技术. 2011(04)
[7]陶瓷颗粒增强铜基复合材料研究进展[J]. 徐少春,杨军,崔雅茹. 热加工工艺. 2009(10)
[8]原位合成钛基复合材料的最新进展[J]. 肖代红,黄伯云. 粉末冶金技术. 2008(03)
[9]溶胶-凝胶法制备Al2O3弥散强化铜基复合材料[J]. 刘柏雄,韩宝军,陈一胜. 铸造. 2006(03)
[10]铜及铜合金带材导电率的涡流测试方法[J]. 李湘海. 理化检验(物理分册). 2005(08)
博士论文
[1]碳纳米管、氧化铝颗粒协同增强铜基复合材料及表面涂层[D]. 崔照雯.北京科技大学 2015
硕士论文
[1]纳米碳和HBN混杂增强Cu-Ti3SiC2-C复合材料的制备及性能研究[D]. 刘晚霞.西南交通大学 2017
[2]N掺杂对6H-SiC氧化速率特性的影响[D]. 凌显宝.西安电子科技大学 2014
[3]陶瓷颗粒Ti3SiC2-碳纤维弥散强化铜基复合材料组织和性能研究[D]. 赵清碧.合肥工业大学 2009
[4]导电复合材料的制备及其性能的研究[D]. 熊佳.西北工业大学 2005
本文编号：3462729
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