镀铜石墨/铜复合材料的组织和摩擦磨损性能

作     者：秦笑 王娟 林高用 郑开宏 王海艳 冯晓伟 QIN Xiao;WANG Juan;LIN Gaoyong;ZHENG Kaihong;WANG Haiyan;FENG Xiaowei

作者机构：广东省科学院广东省材料与加工研究所 中南大学材料科学与工程学院 广东省金属强韧化技术与应用重点实验室 梅州市粤科新材料与绿色制造研究院 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2020年第34卷第S1期

页      面：380-384页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：广东省科学院实施创新驱动发展能力建设专项(2019GDASYL-0502009) 广东省科学院发展专项资金项目(2019GDASYL-0302017) 广东省科技计划项目(2017A070701029 2017A050503004 2018dr005)~~ 

主　　题：镀铜石墨 镀铜石墨/铜复合材料 微观组织 细晶强化 摩擦磨损 

摘      要：本实验以电解铜粉为基体,镀铜石墨为润滑相,采用放电等离子烧结技术(SPS)制备镀铜石墨/铜复合材料,研究了镀铜石墨含量对复合材料微观组织、硬度、孔隙率和摩擦磨损性能的影响。结果表明:镀铜石墨均匀分散在Cu基体中能细化晶粒、均匀组织,石墨表面镀铜层能够增强石墨与Cu基体的界面结合。当镀铜石墨含量超过4wt%,复合材料的硬度和孔隙率变化幅度明显增大。镀铜石墨具有细晶强化作用,能提升复合材料的硬度,其含量为4wt%时,复合材料的硬度达到最大值57.8HV,但镀铜石墨含量和孔隙率的共同作用使得复合材料的硬度呈先增大后减小的趋势。随着镀铜石墨含量增加,复合材料孔隙率逐渐增大,摩擦系数、磨损量逐渐减少,镀铜石墨含量为8wt%时,复合材料的摩擦系数、磨损量相比纯铜分别降低63.9%、96.3%。镀铜石墨作为润滑相紧密镶嵌在铜基体中,显著提高了复合材料的摩擦磨损性能。复合材料摩擦磨损机理主要为磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。