检索结果-南通市图书馆

作者：汪家瑜中南大学

学位级别：硕士

铁-铜-碳粉末冶金材料是粉末冶金零件中应用最广的一类材料,但烧结致密度较低导致材料脆性增大,加上烧结时材料的尺寸不易控制,限制了材料的使用。本文以还原铁粉、电解铜粉,以及毫米级的短碳纤维原丝为原料,通过球磨工艺将毫米级的短... 详细信息

铁-铜-碳粉末冶金材料是粉末冶金零件中应用最广的一类材料,但烧结致密度较低导致材料脆性增大,加上烧结时材料的尺寸不易控制,限制了材料的使用。本文以还原铁粉、电解铜粉,以及毫米级的短碳纤维原丝为原料,通过球磨工艺将毫米级的短碳纤维破碎成长度可控的微米级长短碳纤维粉末或亚微米粒度碳纤维粉末颗粒,采用压制-真空烧结工艺制备了碳纤维粉末改性的Fe-2Cu-1C粉末冶金材料。通过系统对比石墨、短碳纤维原丝和碳纤维粉末颗粒的烧结活性,以及碳纤维粉末的加入对Fe-2Cu-1C粉末冶金材料显微组织、物理性能、力学性能和尺寸变化等性能的影响,探究材料的烧结行为,揭示碳纤维粉末改性Fe-2Cu-1C粉末冶金材料的烧结致密化机理。在此基础上进一步研究了球磨时间对碳纤维粉末颗粒改性Fe-2Cu-1C粉末冶金材料的致密度和力学性能的影响规律,实现球磨工艺的优化。主要研究结果如下:(1)通过表面预处理和球磨工艺成功将毫米级的短碳纤维破碎成长度可控(1～15μm)的两种碳纤维粉末,即微米级的碳纤维粉末(Micro short carbon fibers,MSCFs)和亚微米粒度碳纤维粉末颗粒(Carbon fiber particles,CFPs)。碳纤维粉末颗粒的活性远高于石墨和短碳纤维原丝,氮气中的氧化起始温度为290℃,远低于石墨的600℃和短碳纤维原丝的700℃;800℃时质量损失达到56.98%,远高于短碳纤维原丝的4.05%和石墨的10.88%。(2)亚微米粒度碳纤维粉末颗粒改性制备的Fe-2Cu-1CFPs材料在烧结过程中的尺寸稳定性远优于微米级长短碳纤维粉末改性制备的Fe-2Cu-1MSCFs材料和石墨为原料制备的Fe-2Cu-1NG材料,烧结时最大径向膨胀率为0.39%,收缩开始温度由900℃降低至700℃,最大径向收缩率仅为0.14%。与Fe-2Cu-1NG和Fe-2Cu-1MSCFs材料相比,Fe-2Cu-1CFPs材料的烧结组织较为致密,保留了大量细小晶粒(平均晶粒尺寸为16.73μm),且变形晶粒和小角度晶界比例达到了29.5%和25.6%,因此材料强度和韧性大幅提高,密度和弯曲、剪切、拉伸强度分别为6.91 g·cm、736.9 MPa、205.7 MPa和334.8 MPa,断后伸长率达到10.5%,Fe-2Cu-1NG和Fe-2Cu-1MSCFs材料的断裂以脆性沿晶断裂为主,Fe-2Cu-1CFPs材料的断裂为完全的韧窝型断裂。(3)随着还原铁粉与毫米级的短碳纤维原丝的球磨时间由3 h延长至6 h,烧结得到的碳纤维颗粒改性Fe-Cu粉末冶金材料的晶粒尺寸逐渐减小,密度逐渐增加,小角度晶界先增多后减少,材料的硬度和强度均呈现先升高后降低趋势,球磨5 h制得的材料的力学性能较佳。图48幅,表15个,参考文献120篇

关键词：碳纤维粉末铁基粉末冶金球磨显微组织力学性能

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纤维增强CFP/PPS复合材料的制备与性能表征

引用

塑料工业 2021年第3期49卷 50-53页

作者：李继涛王淼邵宝刚相鹏伟中材科技(苏州)有限公司江苏苏州215021

以碳纤维(CF)和碳纤维粉末(CFP)为导电基体,制备出导电聚苯硫醚(PPS)复合材料。研究了复合材料的形貌、导电及力学性能。结果表明,CFP能很好地分散在PPS复合材料内部,复合材料的表面电阻可达到103Ω。同纯PPS复合材料相比,导电性能增加... 详细信息

以碳纤维(CF)和碳纤维粉末(CFP)为导电基体,制备出导电聚苯硫醚(PPS)复合材料。研究了复合材料的形貌、导电及力学性能。结果表明,CFP能很好地分散在PPS复合材料内部,复合材料的表面电阻可达到103Ω。同纯PPS复合材料相比,导电性能增加了四个数量级;一定范围内的CFP可以提高PPS复合材料的拉伸强度和冲击强度;CFP含量过多时,复合材料内部因发生团聚而力学性能下降。

关键词：碳纤维粉末导电基体聚苯硫醚复合材料形貌力学性能

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