自蔓延高溫合成MoSix-Cu復(fù)合材料制備及性能.pdf

1、本文結(jié)合熱力學(xué)計(jì)算設(shè)計(jì)了MoSix/Cu復(fù)合材料的成分，并采用自蔓延高溫合成(SHS)技術(shù)成功制備了16組不同成分的MoSix/Cu復(fù)合材料。采用SEM和OM分別觀察了復(fù)合材料的顯微組織，利用XRD與EDS相結(jié)合分析了材料的相組成及各種元素的分布狀況；采用阿基米德排水法和布氏硬度儀分別測(cè)量了復(fù)合材料的相對(duì)密度和硬度；運(yùn)用銷盤式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)復(fù)合材料的摩擦磨損性能進(jìn)行了考察。系統(tǒng)研究了稀釋劑Cu含量、MoSi2設(shè)計(jì)含量及Mo/Si原子比

2、對(duì)復(fù)合材料相組成的影響，并在此基礎(chǔ)上討論了MoSix/Cu復(fù)合材料中MoSix的原位合成機(jī)制；分析了復(fù)合材料的致密度、硬度、磨損率的影響因素；討論了MoSix/Cu復(fù)合材料在干摩擦狀態(tài)下的磨損機(jī)制。本文的主要研究工作和所獲得的結(jié)論如下：
　　 1.采用自蔓延高溫合成技術(shù)可制備出MoSix相增強(qiáng)Cu基復(fù)合材料，其顯微組織包含固溶體相α-Cu、α-Mo、MoSix和CuxSi四類相，且隨著MoSi2預(yù)設(shè)含量的增加和Mo/Si原子比的

3、降低，MoSix/Cu復(fù)合材料中MoSix和CuxSi相的含量明顯增加。反應(yīng)體系中加入稀釋劑銅粉有利于維持銅較高的電導(dǎo)率，但不利于MoSix/Cu復(fù)合材料中MoSix相的生成。
　　 2.自蔓延高溫合成MoSix/Cu復(fù)合材料中MoSix相的原位合成機(jī)制為富Cu、Si的殘余液相與其所包圍的α-Mo之間通過(guò)界面反應(yīng)直接形成MoSix。
　　 3.自蔓延高溫合成MoSix/Cu復(fù)合材料中的氣孔主要有熱裂造成的缺陷、補(bǔ)縮不足造

4、成的縮孔和遺傳性氣孔等三種形式。隨著MoSi2預(yù)設(shè)含量的增加，MoSix/Cu復(fù)合材料的致密度降低，而反應(yīng)爐中壓強(qiáng)的增加則對(duì)復(fù)合材料的致密度的提高是有利的。
　　 4.MoSix/Cu復(fù)合材料的宏觀硬度隨著MoSi2預(yù)設(shè)含量的增加和Mo/Si原子比的降低而增高，主要原因是復(fù)合材料中MoSix和CuxSi相含量的增加。
　　 5.MoSix/Cu復(fù)合材料耐磨性能較純銅材料有較為明顯的提高，復(fù)合材料中MoSi2預(yù)設(shè)含量越高，