铜基-碳纤维刹车片摩擦材料的制备及性能

发布时间：2021-07-02 23:17

　　以弥散铜为基体,镀铜碳纤维为增强润滑相,通过冷压烧结制备出铜基碳纤维刹车片材料。采用扫描电子显微镜观察了铜基刹车片材料的显微组织、拉伸断口及磨损形貌,并对材料的硬度、抗拉强度、摩擦因数及磨损量进行了测试分析。结果表明:碳纤维在基体中分布均匀,与基体结合良好;碳纤维的添加能提高铜基刹车片材料的硬度和抗拉强度,降低摩擦因数,提高材料的耐磨性,试验得出最佳的碳纤维质量分数为0.5%～0.7%。 

【文章来源】：粉末冶金工业. 2020,30(06)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

碳纤维的显微形貌

图4和图5为不同碳纤维含量的铜-碳纤维材料的硬度与抗拉强度曲线，由图可知，随着碳纤维含量的增加材料的硬度逐渐提高，当碳纤维质量分数超过0.5%时硬度值不再出现明显变化；而抗拉强度随着碳纤维含量的增加先升高后降低，当碳纤维质量分数达到0.5%时抗拉强度值达到最大373 MPa。这主要是因为一方面在冷压过程中，部分碳纤维在拉应力的作用下被拉断破坏，拉断后的碳纤维暴露出新的端面，并且该端面没有铜镀层，烧结后在该断口处形成裂纹源。另一方面，原始碳纤维的端部因铜镀层缺失与基体结合力不够，当拉应力沿着碳纤维长度方向作用时，首先端部与基体分离，在拉伸过程中碳纤维的一端从基体中拔出。碳纤维含量越高，裂纹和弱界面越多，从而导致材料的抗拉强度下降。图6为材料的拉伸试验断口组织照片，由图可知，拉伸断口布满细密等轴韧窝，表现出明显的韧性断裂特征，部分碳纤维端头从基体中拔出，但拔出长度小于30μm，可见碳纤维与基体之间有足够强的结合力，适量碳纤维的存在能提高材料的整体强度。图3 碳纤维与铜基体结合界面的SEM照片

碳纤维与铜基体结合界面的SEM照片

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3261369