(SiCp+Grp)-Cu復合材料的制備與性能研究.pdf

1、本研究采用粉末冶金工藝，分別制備了SiCp/Cu，Grp/Cu和（SiCp+Grp）/Cu復合材料。借助光學顯微鏡、掃描電鏡、熱膨脹分析儀、導熱率測試儀、渦流電導儀、萬能材料試驗機和摩擦磨損試驗機等多種手段，較為系統(tǒng)地研究了三類復合材料的顯微組織、熱膨脹性能、導熱性、導電性、彎曲強度以及耐磨性能，分析了組織與性能之間的關系以及相關的影響因素。
　　研究表明：采用粉末冶金工藝制備的復合材料，增強顆粒在基體中分布比較均勻，組織比較致密

2、。復壓、復燒可以有效提高復合材料的致密度。
　　隨著增強顆粒體積分數(shù)的增加，復合材料的致密度、導熱率和導電率下降。復壓燒結使復合材料的導電率平均提高8.1%左右，復壓燒結后密度比一次燒結平均提高5.1%。
　　相同體積分數(shù)Grp或SiCp單一增強Cu基復合材料的導電性相差不大。增大增強體顆粒體積分數(shù)可以有效地降低復合材料的熱膨脹系數(shù)。使用性能不同的增強體SiCp陶瓷和Grp顆?；旌显鰪娊饘貱u基體時，由于SiCp和Grp的共

3、同作用而使（SiCp+Grp）/Cu復合材料的大多數(shù)物理性能介于相同體積分數(shù)Grp或SiCp單一增強Cu基復合材料之間。
　　Grp/Cu復合材料的硬度和抗彎強度隨著Grp含量的增加而減小。當Grp體積分數(shù)超過10%時，強度減弱趨勢會變小。SiCp的添加明顯提高了材料的硬度，SiCp/Cu復合材料的硬度和抗彎強度隨著SiCp顆粒體積含量的增加而增大，SiCp含量大于15%后的硬度增強趨勢變小。而（SiCp+Grp）/Cu復合材料的

4、硬度和抗彎強度介于相同體積分數(shù)Grp或SiCp單一增強Cu基復合材料之間。
　　SiCp單一增強Cu基復合材料時，復合材料的摩擦性能隨著SiCp體積分數(shù)增加而增強；Grp單一增強Cu基復合材料時，復合材料的摩擦性能隨著Grp體積分數(shù)在10%以內增加而增強，超過10%后，耐磨性能減小。本實驗條件下，SiCp、Grp混雜增強Cu基復合材料能夠獲得比前兩種復合材料更優(yōu)秀的耐磨性能，(10%Grp+20%SiCp)/Cu復合材料中，SiC