碳纤维对镀铜石墨-铜基复合材料组织与性能的影响

用粉末冶金法制备了碳纤维 镀铜石墨-铜基复合材料, 测量了不同纤维含量时该复合材料的体积密度、电阻率、硬度、抗弯强度和摩擦磨损性能, 并观察了它们的显微组织、断口和磨面形貌, 分析了碳纤维含量对该复合材料显微组织和性能的影响。结果表明碳纤维的加入对镀铜石墨-铜基复合材料的体积密度、电阻率和摩擦系数影响不大, 但使其硬度、抗弯强度和耐磨性提高。     

混杂填充改善环氧树脂的减摩耐磨性能

为提高环氧树脂的减摩耐磨性能,本工作采用高硬度纳米氮化硅粒子和具有优异自润滑和导热性能的短碳纤维进行填充改性,以期通过填料之间的协同作用,显著降低复合材料的表面摩擦力和摩擦面温度,从而提高抵抗磨损能力.摩擦磨损实验结果表明,同时加入纳米氮化硅粒子和短碳纤维时,可以获得优于加入单一填料所获得的摩擦磨损性能.纳米氮化硅粒子/短碳纤维/环氧树脂复合材料的磨损机理主要是粘着磨损和磨粒磨损.     

金属基自润滑复合材料在煤矿提升设备上的应用

研究了铁基和铜基两种自润滑复合材料的摩擦磨损性能；同时将固体润滑剂镶嵌在自润滑材料制成的镶条上进行了现场应用试验，取得了良好的效果。     

石墨对碳毡/水泥复合材料摩擦性能的影响

以水泥为黏结剂,碳(纤维)毡为增强材料,石墨为摩擦性能调节剂,用浸渍法制备了碳毡/水泥复合材料。在AG-10k N万能试验机上测试了复合材料的抗弯和抗压性能;按照GB 5763-2008,使用MMUD-10B型摩擦试验机在100 N载荷下测试复合材料在不同石墨掺量下的摩擦因数和磨损量,研究了三维针刺碳毡/水泥复合材料的摩擦性能,并结合其磨损面和摩擦碎屑形貌研究了摩擦磨损机理。结果表明:随着石墨掺量的增加,摩擦因数不断减小,磨损率先减小后增大,抗弯强度和抗压强度均出现逐渐降低的趋势;当石墨掺量为12%时,摩擦因数为0.37,并有最低磨损率为4.4×10~(-7) cm~3/(N·m)。     

增强体结构对铜基复合材料力学性能的影响

采用碳纤维无纬布/网胎毡针刺整体毡作为预制体,经过化学气相渗透和真空无压熔渗法制备出了碳纤维增强铜基复合材料。采用偏光显微镜和扫描电镜观察了材料的微观组织形貌,并探讨了增强体结构对复合材料的物理性能和力学性能的影响。研究结果表明,通过在1 220 ℃下真空熔渗0.5 h后,含钛锡青铜可以渗入碳纤维多孔预制体中,从而制备出致密的碳纤维增强铜基复合材料;相比于布毡比1∶1的复合材料,布毡比3∶1的复合材料硬度提升了17%,在垂直无纬布方向和平行无纬布方向的压缩强度分别提升了37%和44%,抗弯强度提升了47%。     

纤维长度对碳纤维/铜基复合材料组织及力学性能的影响

采用放电等离子烧结法制备了碳纤维增强铜基复合材料CFs/Cu。利用光学显微镜、扫描电镜和万能试验机检测并分析了不同碳纤维长度对复合材料相对密度、显微结构及力学性能的影响。结果表明, 添加质量分数为2.5%不同长度的碳纤维有利于提高CFs/Cu复合材料力学性能; 但随着碳纤维长度增加, CFs/Cu复合材料相对密度下降, 对力学性能的增强效果降低。添加1 mm长度碳纤维的复合材料相对密度和抗弯强度最佳, 分别为99.34%和805.47 MPa, 相较于未添加纤维的材料, 其强度提升了65%; 断口形貌显示为河流状花样和解理台阶特征, 存在较少韧窝, 属于以脆断为主, 伴随少量韧性断裂的混合断裂机制。     

陶瓷纤维增强摩擦材料的制备与研究

采用热压成型工艺制备出陶瓷纤维增强酚醛树脂基摩擦材料,分析了陶瓷纤维含量对材料的抗热衰退性能、耐磨性能和机械性能的影响,借助扫描电子显微镜观察了摩擦材料的磨损表面形貌,并分析了其磨损机制.研究表明:添加陶瓷纤维能够显著提高摩擦系数,改善机械性能;但是用量太多.试样的高温摩擦稳定性和机械性能都会下降.试验发现,纤维质量百分含量为10%的样品,综合性能最好;在低温阶段磨损机制主要表现为磨粒磨损,而在高温阶段则为热疲劳磨损.     

碳纤维含量对湿法混料摩擦材料性能的影响

本文研究碳纤维含量对湿法混料所制备摩擦材料性能的影响。三种条件(标准:500r/min、0.98MPa;高速:1 000r/min、0.98MPa;高压:500r/min、1.96MPa)的摩擦磨损试验均表明,从低温到高温的升温过程,含碳纤维摩擦材料的摩擦系数稳定,或略有升高,没有热衰退发生;在高速、高压的工况下,含碳纤维材料具有较低的磨损率。当碳纤维含量在2%~10%时,随着碳纤维含量增大,材料的磨损率先减小后增大,当碳纤维含量为6%时,材料的摩擦磨损性能为最优。     

纳米NbSe_2-铜基复合材料的摩擦磨损性能研究

采用粉末冶金技术制备出了纳米NbSe2-铜基复合材料,并用UTM-2型微观摩擦磨损试验机测试复合材料在不同载荷下的摩擦磨损性能,用扫描电子显微镜分析了复合材料磨痕形貌.结果表明,纳米NbSe2的加人在摩擦表面形成一层完整的纳米NbSe2润滑膜,使铜合金基体在各个载荷下的摩擦系数变得较为平稳,且能增强复合材料的承载能力.但由于NbSe2纳米粉末的加入,使基体较软,纳米粒子损失较快,以致磨损量有所增加.     

铜基复合材料中增强相结构设计与性能研究进展

铜基复合材料以其优异的电学、耐磨和力学等性能受到了许多学者的重视。近年来,陶瓷颗粒、碳纳米相等因其结构特性和物理性能、力学性能的优异性,已成为铜基复合材料常用的增强相之一。本文概述了不同增强相（Al2O3、CNTs、MAX）增强铜基复合材料的制备方法和综合性能方面的研究进展;阐述了增强相在铜基体中的分散性以及增强相与基体之间的界面结合对铜基复合材料综合性能的影响及强化机制,旨在阐明通过增强相的结构设计实现综合性能良好的铜基复合材料的设计思路。     

喷射沉积Al-Si/SiCp复合材料干滑动磨损机理的研究

通过MM1000摩擦磨损试验, 研究了喷射沉积Al-Si/SiCp复合材料在干滑动状态下的摩擦磨损特征, 并对摩擦层的显微组织和形貌进行了观察, 同时对磨损机理进行了分析。结果表明,随着基体中硅含量的增加, 复合材料的磨损率大大降低, 另外, 致密化处理可进一步改善铝基复合材料的耐磨性能。随复合材料硬度的增加, 磨损机理由严重磨粒磨损向轻微磨粒磨损转变。     

温压法制备碱矿渣复合摩擦材料性能研究

以硅酸钠碱激发矿渣为黏结剂,粉碎处理的钢纤维为增强纤维,石墨作为减摩材料,采用温压法制备碱矿渣复合摩擦材料。使用AG-10万能材料试验机、定速摩擦试验机、X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)等对碱矿渣复合摩擦材料的力学性能与摩擦性能进行研究。结果表明,当钢纤维体积掺量为3%时,碱矿渣摩擦材料的力学性能提高效果最佳,抗压强度提升至119.25 MPa,抗折强度提升至35.75 MPa,抗压强度、抗折强度分别提升400%和95%;加入石墨有效降低了碱矿渣复合摩擦材料的摩擦因数及磨损率,使摩擦材料符合GB/T 5763-2008中FF级陶瓷前片要求。     

C/C复合材料断口热解炭及其界面形貌SEM分析

采用SEM，以增强体为薄毡叠层、基体分别为光滑层及粗糙层结构化学气相沉积热解炭的2种C／C复合材料为研究对象，了三点弯曲试样断口上热解炭及热解炭／热解炭界面的形貌特征，并分析了其成因。结果表明：在垂直于炭纤维轴向的断面上，光滑层结构热解炭未发生塑性变形，但粗糙层结构热解炭发生了明显的塑性变形；在平行于炭纤维轴向的断面上，光滑层结构热解炭／热解炭界面呈光滑状，而粗糙层结构热解炭／热解炭界面呈鳞片状，鳞片的周边粗糙，内部光滑。认为鳞片结构的产生与化学气相沉积过程相关，并对此提出了假设模型：两相邻热解炭生长到界面时，在鳞片周边部位互生长形成真正的结合，使鳞片内部形成封闭的空隙或使气流无法通过鳞片内部，造成鳞片内部的伪结合。     

橡胶复合料对刹车片性能及表面开裂状态的影响

研究了两种细度的橡胶复合料不同含量时对刹车片摩擦磨损性能和表面开裂状态的影响。实验结果表明,加入一定量橡胶复合料能使刹车片摩擦面产生较少裂纹,有效改善摩擦磨损性能,当含量相同时细度较大的橡胶复合料比细度小的橡胶复合料表面更易开裂、性能更好。综合比较,当橡胶复合料细度较大、含量为20%左右时刹车片表面裂纹适宜具有较好的摩擦磨损性能。     

湿法制备半金属摩擦材料中改性的热固性树脂含量对摩擦磨损性能的影响

用自行制备的坡缕石纳米粒子改性的热固性酚醛树脂湿法生产出半金属摩擦材料,研究了该树脂不同含量对摩擦材料摩擦和磨损主要性能的影响规律.通过SEM扫描电镜,对比分析了摩擦材料的表面形貌和影响的内在机理.结果表明在树脂含量为20%附近范围内随含量的增加,摩擦材料250℃以上的抗高温磨损能力明显提高,平均磨损率下降50%;热衰退温度点仍保持较高的水平,摩擦系数略有下降.     

TiC/Cu复合材料的摩擦性能分析

为提高TiC/Cu复合材料的摩擦性能,对不同TiC掺量条件下TiC/Cu复合材料的摩擦磨损性能进行试验分析,研究结果表明：与基体试样相比复合材料的磨损系数较低,且在低载荷磨损时磨损性能更佳,TiC含量增加到3%时的摩擦系数最低。通过磨损形貌分析发现,基体材料主要为黏着磨损,复合材料的磨损行为表现为氧化、粘着和剥层磨损,且复合材料中的TiC颗粒能很好的抵抗粘着磨损的作用,从而使得复合材料的磨损表面磨损程度减轻。