Cu-Ti3SiC2復(fù)合材料的制備及其磨損性能研究.pdf

1、Ti3SiC2是近年來受到廣泛關(guān)注的一種新型三元層狀陶瓷化合物材料,它同時具有金屬的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和陶瓷的低密度、高熔點、高穩(wěn)定性等性能。Ti3SiC2的導(dǎo)電、導(dǎo)熱以及自潤滑性能均優(yōu)于石墨和碳纖維。用Ti3SiC2與銅復(fù)合制備銅基復(fù)合材料既能保持復(fù)合材料優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能,又能提高復(fù)合材料強度和耐磨減磨性能,此類材料具有廣闊應(yīng)用前景,對今后的工程應(yīng)有重要的指導(dǎo)意義。
　　 本文用Ti、Si、C粉末無壓燒結(jié)制備了高純度的Ti3SiC

2、2材料,再與Cu粉球磨混合,采用熱壓燒結(jié)技術(shù),制備含有不同Ti3SiC2體積分數(shù)的Cu/Ti3SiC2復(fù)合材料,分析了Ti3SiC2含量和燒結(jié)溫度對Cu/Ti3SiC2復(fù)合材料的致密度、導(dǎo)電性等性能的影響;研究了Cu/Ti3SiC2復(fù)合材料干摩擦系數(shù)和在無潤滑與水潤滑條件下的滑動磨損失重情況,并對其磨損性能和磨損機制進行分析。
　　 研究結(jié)果表明:Ti3SiC2含量為10%時,隨著燒結(jié)溫度的提高,致密度提高。900℃燒結(jié)時,隨著

3、Ti3SiC2含量的增加,復(fù)合材料致密度下降、導(dǎo)電性下降;Ti3SiC2的加入降低了復(fù)合材料的摩擦系數(shù);在干磨損條件下,Ti3SiC2含量為20vol%時,磨損失重最小,抗磨性能達到最優(yōu),干磨損機制主要為粘著磨損和磨粒磨損,并且伴有氧化磨損,其氧化物是Cu2O,Ti3SiC2含量較少時,主要為粘著磨損,Ti3SiC2含量較高、載荷較大時主要為磨粒磨損和氧化磨損。在水潤滑磨損條件下,隨著載荷的增加,磨損失重增大;載荷較小時,磨損機制主要為